Su ve Çevre Dergisi 111.Sayı (Ekim 2017)

50 Su ve Çevre Teknolojileri / Ekim 2017 suvecevre.com Bu makalede, TÜBİTAK 1003-Önce- likli Alanlar Ar-Ge Projeleri Destekleme Programı kapsamında açılan memb- ran teknolojileri çağrısı kapsamında desteklenen, “Alkali ve Boyar Madde İçeren Endüstriyel Atık Sulardan Membran Teknolojisiyle Su ve Kimya- sal Maddelerin Geri Kazanımı” isimli 113Y350/113Y371 numaralı projede elde edilen sonuçlar özetlenmiştir. Yenilikçi NF Membranlarının Geliştirilmesi NF membranları arayüzey polime- rizasyonu tekniği kullanılarak ince film kompozit (İFK) ya da ince film nano- kompozit (İFN) membranları şeklinde üretilir (Şekil 3). Bu teknikte temel olarak gözenekli bir destek tabakası üzerinde (ultrafiltrasyon seviyesinde olabilir) iki veya daha fazla monomerin çapraz bağlanması sağlanarak 100 ile 200 nm kalınlığında ince bir polimerik film oluşur. Bu film NF membranların seçici geçirgen yapısını oluşturur. Bu proje kapsamında geleneksel pipera- zin monomeri kullanılarak üretilen NF membranlarının performans ve verimini geliştirmek amacı ile Sabancı Üniver- sitesi tarafından sentezlenen sülfon- lanmış diamin monomeri (S-DADPS) (Şekil 4) ve ESAN A.Ş tarafından temin edilen HNT’ler kullanılarak yeni NF membranları geliştirilmiştir. Membran- lar üretildikten sonra yüzey ve kimyasal özellikleri zeta potansiyeli, temas açısı, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve FTIR gibi analizler ile belirlenmiş- tir. 2000 ppm konsantrasyona sahip MgSO4 ve NaCl tuzları ile 100 ppm kon- santrasyona sahip setazol red ve reaktif orange boyaları ile de membranların performansları test edilmiştir. Yenilikçi NF Membranlarının Karakterizasyon ve Performans Sonuçları Halloysit Nanotüpü Üretimi ve Nanofiltrasyon Membran Üretiminde Kullanılması Nanoteknolojideki yeni gelişmeler sayesinde doğal kaynaklardan ben- zersiz kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip nano boyutta malzemeler elde edilebilmektedir. Bunlardan birisi de Halloysit nanotüpleridir (HNT). Kaolin grubuna ait bir mineral olan halloysitin (AI 4 [(OH) 8 /Si 4 O10]4H 2 O) Türkiye'deki varlığı 1960’lardan bu yana bilinmekle birlikte, oluşumların bazıları uzun süre kaolen yerine değerlendirilmiş, ancak 1990’lardan bu yana sınırlı da olsa hal- loysit madenciliği önem kazanmaya başlamıştır. Günümüzde ESAN A.Ş. tarafından Çanakkale - Balıkesir bölge- sinde yılda 5 bin ton dolayında halloysit üretilmekte ve çoğu ihraç edilmektedir. Halloysit Tabanköy ocaklarından çıkar- tılmaktadır (Şekil 5). Çıkartılan halloy- sitler, yabancı maddelerden arındır- mak için çeşitli saflaştırma işlemlerine sokulduktan sonra, 5 mikrometre aglo- merasyon boyutuna kadar öğütülebil- mektedir. Böylece 40 – 100 nm çapa sahip 500 nm uzunluğunda halloysit nanotüpleri (HNT) elde edilir. Şekil 6’te halloysit nanotüplerinin Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Geçirimli elektron mikroskobu (TEM) ile çekilen görüntüleri verilmiştir. Görüntüler ince- Şekil 3. Arayüzey polimerizasyon tekniğinin şematik gösterimi Şekil 4. S-DADPS monomerinin kimyasal yapısı Şekil 6. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Geçirimli elektron mikroskobu (TEM) görüntüleri (Fotoğrafların telif hakkı ESAN A.Ş.’ye aittir). Kaplanaca destek tabakası (UF-MF) Organik faz (asit klorit) Poliamid kompozit membran Kimyasal yıkama veya saf suda bekleme H 2 N NH 2 NaO 3 S SO 3 Na S-DADPS Sulu Faz Şekil 5. ESAN A.Ş.’ nin Tabanköy ocakları (Fotoğrafların telif hakkı ESAN A.Ş.’ye aittir). MAKALE