4-nitrofenol indirgenme reaksiyonu için manyetik pt nanokatalizörlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of magnetic pt nanocatalysts for the 4-nitrophenol reduction reaction
- Tez No: 1017424
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MERVE AKBAYRAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Necmettin Erbakan Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, 4-nitrofenolün (4-NP) 4-aminofenole (4-AP) indirgenme reaksiyonunda kullanılmak üzere platin destekli kobalt ferrit (Pt/CoFe2O4) nanokatalizörü başarıyla sentezlenmiştir. Katalizör, oda sıcaklığında gerçekleştirilen basit ve tek aşamalı NaBH4 indirgeme yöntemi ile hazırlanmıştır. Yapısal, morfolojik ve yüzey özellikleri transmisyon elektron mikroskobu (TEM), enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDX), X-ışını difraksiyonu (XRD), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) ve indüktif eşleşmiş plazma-optik emisyon spektroskopisi (ICP-OES) yöntemleri ile incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, Pt nanoparçacıklarının CoFe2O4 yüzeyi üzerinde homojen biçimde dağıldığını ve Pt ile destek malzemesi arasında güçlü metal-destek etkileşiminin bulunduğunu göstermiştir. Pt/CoFe2O4 nanokatalizörü, 4-NP'nin NaBH4 varlığında indirgenmesinde yüksek katalitik performans sergilemiştir. Optimize edilen koşullar altında reaksiyon 40 s içerisinde tamamlanmış ve görünür hız sabiti (kapp) ile dönüşüm frekansı (TOF) değerleri sırasıyla 0.1195 s-1 ve 202.6 h-1 olarak hesaplanmıştır. Kinetik analizler, reaksiyonun Langmuir-Hinshelwood mekanizmasına uygun olarak gerçekleştiğini göstermiştir. Ayrıca yüksek katalitik etkinliğin yalnızca 0.042 mg Pt kullanılarak elde edilmesi, sistemin düşük soy metal içeriğine rağmen oldukça yüksek aktiviteye sahip olduğunu ortaya koymuştur. Tekrar kullanılabilirlik deneylerinde katalizörün 100 ardışık döngü boyunca katalitik aktivitesini büyük ölçüde koruduğu belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, Pt/CoFe2O4 nanokatalizörünün çevresel arıtma uygulamaları için yüksek verimli, kararlı ve yeniden kullanılabilir bir katalitik sistem olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, a platinum-supported cobalt ferrite (Pt/CoFe2O4) nanocatalyst was successfully synthesized for the catalytic reduction of 4-nitrophenol (4-NP) to 4-aminophenol (4-AP). The catalyst was prepared using a simple one-step NaBH4 reduction method at room temperature. The structural, morphological, and surface properties of the catalyst were investigated by transmission electron microscopy (TEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and inductively coupled plasma-optical emission spectroscopy (ICP-OES). The obtained results confirmed the uniform distribution of Pt nanoparticles on the CoFe2O4 surface and the presence of strong metal-support interaction (MSI). The synthesized Pt/CoFe2O4 nanocatalyst exhibited high catalytic activity in the reduction of 4-NP in the presence of NaBH4. Under optimized conditions, complete conversion was achieved within 40 s, while the apparent rate constant (kapp) and turnover frequency (TOF) were calculated as 0.1195 s-1 and 202.6 h-1, respectively. Kinetic investigations indicated that the reaction proceeds according to the Langmuir-Hinshelwood mechanism. Moreover, the high catalytic efficiency was achieved using only 0.042 mg of Pt, demonstrating the remarkable activity of the catalyst despite the low noble metal loading. Reusability experiments demonstrated that the catalyst preserved its catalytic activity over 100 consecutive cycles without significant deactivation. The obtained findings indicate that Pt/CoFe2O4 is a highly efficient, stable, and reusable nanocatalyst with strong potential for environmental remediation applications.
Benzer Tezler
- Manyetik özelliğe sahip bor bileşikleri ve bunlarınkatalitik uygulamaları
Boron compounds with magnetic propertiesand their catalytic applications
ENGİN MEYDAN
Doktora
Türkçe
2018
KimyaÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER FARUK ÖZTÜRK
- Tio2@ag nanopartikül içeren kompozit iyonik hidrojellerin sentezi, karakterizasyon ve uygulama çalışmaları
Synthesis, characterization, and application studies of composite ionic hydrogels containing TiO2@Ag nanoparticles
RAHIMA RASULZADE
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Polimer Bilim ve TeknolojisiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CANSEL TUNCER
- Synthesis and enviromental applications of ionic group functionalized microbeads with different crosslinking properties
Farklı çapraz bağlanma özelliklerine sahip iyonik fonksiyonel grup içeren mikropartiküllerin sentezi ve çevre uygulamaları
GÜNEŞ KİBAR
Doktora
İngilizce
2016
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL
- Nitroaromatik bileşiklerin oksit katalizörler varlığında katalitik bozunma etkinliklerinin incelenmesi
The investigation of catalytic degradation activities ofnitroaromatic compounds on oxide catalysts
EDA SINIRTAŞ İLKME
Doktora
Türkçe
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLİN SELDA POZAN SOYLU
- Synthesis of chitosan and titanium dioxide based plasmonic catalysts for the catalytic reduction of phenolic compounds
Fenolik bileşiklerin katalitik olarak indirgenmesinde kullanılmak üzere kitosan ve titanyum dioksit destekli plazmonik katalizör sentezi
GÖKÇE ERDEM
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜLYA YAVUZ ERSAN