Piridin ve türevlerinin sulu TiO2 süspansiyonlarındaki heterojen fotokatalitik degradasyon kinetiğinin incelenmesi
A theoretical investigation on the heterogeneous photocatalytic degradation of pyridine and its derivaties in aqueous TiO2 suspensions
- Tez No: 168308
- Danışmanlar: PROF.DR. ZEKİYE ÇINAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Piridin, hidroksipiridin, fotokatalitik degradasyon, PM3, hidroksil radikal, Pyridine, hydroxypyridine, photocatalytic degradation, PM3, hydroxyl radicals xi
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Piridin endüstriyel açıdan yaygın olarak kullanılmakta olan bir çözücüdür. Ayrıca, türevleri pek çok pestisidin yapısında bulunur. Canlı organizmaların zararlı etkileri, sulara kötü bir koku vermeleri, dayanıklı oluşları ve çözünürlükleri nedeni ile, piridin ve türevleri önemli bir su kirletici grubunu oluşturmaktadır. Bu maddeleri sulardan uzaklaştırmak için kullanılmakta olan pek çok yöntem bulunmakla birlikte, her yöntemin kendine göre bir sakıncası vardır. Bu nedenle, yarı-iletkenlerin ucuz oluşları ve aromatik maddeleri zararsız maddelere dönüştürebildiği için, heterojen fotokataliz diğer yöntemlere kıyasla daha etkin bir yöntem olarak dikkat çekmektedir. Bu çalışmada, piridin ve hidroksi türevlerinin TİO2 beraberinde fotokatalitik degradasyon reaksiyonunun kinetiği deneysel ve teorik olarak incelenmiştir. Fotokatalizör ve kirletici maddelerin konsantrasyonlarının degradasyon hızına etkisi belirlenmiştir. Sonuçlar görünür- birinci mertebeden bir kinetik modelle açıklanmış, reaksiyon hızının başlangıç konsantrasyonu ile ters orantılı olduğu saptanmıştır. Piridinin degradasyon reaksiyonunda oluşan birincil ve ikincil ara ürünlerin belirlenebilmesi amacı ile, reaktan, ürün radikaller ve geçiş konumu komplekslerinin geometrik optimizasyonları yan-ampirik PM3 yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Moleküler orbital hesaplamaları SCF-RHF veya UHF yöntemi ile yapılmıştır. Kuantum mekaniksel hesaplama sonuçlarına dayanılarak, olası tüm reaksiyon yollarının hız sabitleri Geçiş Konumu Teorisi'nin kullanımı ile hesaplanmıştır. Her reaksiyon yolu için dallanma oranı ve ürün dağılımı bulunmuş, piridinin fotokatalitik degradasyonunda meydana gelen ara ürünün daha sonra 2,3- ve 2,5- dihidroksipiridine dönüşen 2-hidroksipiridin olduğu sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Pyridine is a widely used industrial solvent. In addition, its substituted derivaties are present in a great number of pesticidies. Due to their harmful effects to living organisms, unpleasant smell, stability and solubility in water, pyridine and its derivates constitute an important class of water contaminants. There are many conventional methods to destroy such compouds, but each method has its shortcomings. Thus, heterogeneous photocatalysis which is an advanced oxidation process seems to be more effective than the conventional methods, because semiconductors are inexpensive and capable of mineralizing aromatic compounds. In this study, the kinetics of the photocatalytic degradation of pyridine and its hydroxy derivaties in the presence of TİO2 have been investigated experimentally and theoretically. The effects of the catalyst loading and the inital concentration of the pollutants on the degradation rate have been examined. A pseudo-first order kinetic model has been used to describe the results. It has been found out that the rate constant is inversely proportional to the inial consentration. With Ihe intention of predicting the primary and the secondary intermediates forming in the degradation reaction of pyridine, geometry optimizations of the reactants, the product radicals and the transition state complexes have been performed with the semiempirical PM3 method. The molecular orbital calculations have been carried out by an SCF method using RHF or UHF formalisms. Based on the results of the quantum mechanical calculations, the rate constants of all the possible reaction paths have been calculated by means of the Transition State theory. Branching ratio and product distribution for each of the reaction paths have been calculated and the most probable intermediate forming in the photocatalytic degradation of pyridine has been determined to be 2-hydroxypyridine which then forms 2,3- and 2,5- dihydroxypyridine.
Benzer Tezler
- Yeni pirazinoporfirazinlerin sentezi ve özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of new pyrazinoporphyrazines and investigation of their propertiies
RABİA ZEYNEP USLU KOBAK
- Piridin, nikotin ve bazı türevlerinin sulu çözeltiden adsorpsiyonuna polanyi adsorpsiyon potansiyel kuramının uygulanması
Başlık çevirisi yok
MEHMET AKÇAY
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
Eczacılık ve FarmakolojiDicle ÜniversitesiTıbbi Farmakoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. Mustafa özcan
- Pirolün asetonitril çözeltisinde, piridin karboksilik asitlerin varlığında, elektrokimyasal polimerizasyonu ve elde edilen polipirol filmlerinin karakterizasyonu
Electrochemical polymerization of pyrrole in acetonitrile solution presence of pyridine carboxylic acids and characterization of obtained polypyrrole films
DERYA KIZILELMA
- Synthesis of pyridine substituted phthalocyanines and their DNA binding properties
Piridin sübstitüe ftalosiyaninlerin sentezi ve DNA bağlanma özelliklerinin incelenmesi
MARYAM MOEINI ALISHAH
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEHRA BAYIR