Characterization and photocatalytic activity of sepiolite-TiO2 and na-montmorillonite-TiO2 catalysts
Sepiolit-TiO2 ve na-montmorillonit-TiO2 katalistlerinin karakterizasyonu ve fotokatalitik etkinlikleri
- Tez No: 181247
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. NEREN ÖKTE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Bu çalışma, TiO2 içeren Sepiolite ve Na-Montmorillonite katalistlerinin yapısal vefotokatalitik özellikleri üzerine yoğunlaşmıştır. Bu katalistlerin karakterizasyonları termalgravimetrik analiz (TGA), X-ray difraksiyon, enerji dağılımlı X-ray ile kombine edilmiştaramalı electron mikroskopu ve transmisyon electron mikroskopu ile analiz edilmiştir.H2O2 ve ısıtma işlemlerinin katalistlerin fotokatalitik aktiviteleri üzerinde bir etkisiolmamıştır. Fotokatalitik aktivite, UV ışığı altında ve katalistlerin varlığında β-Naphtholiçin gerçekleştirilmiştir. Katalistleri hazırlama aşamasında titania-sol miktarınındeğişmesi, Na-Sepiolite-TiO2 hazırlarken farklı konsantrasyonlardaki Na+ iyonununkullanılması ve Sepiolite-TiO2 ve Na-Montmorillonit-TiO2 katalistlerine Fe3+ eklenmesiTiO2 içeren katalistlerin etkinliği ve yapısal özelliklerinde farklılıklar yaratmıştır. Sepiolit-TiO2 ve Na-Montmorillonit-TiO2 katalistlerinde, titania-sol eklenmesiyle kil minerallerininana piklerinin şiddetinde azalma gözlenmiştir. Buna ek olarak Na-Montmorillonit-TiO2katalistlerinde, kil tabakaları arasındaki mesafede artış görüldüğünden, TiO2 parçalarınıntabakalar arasında sütunlar oluşturduğu düşünülmüştür. Bütün koşullarda TiO2 anatazfazındadır. Farklı Na+ iyonu konsantrasyonu kullanılarak hazırlanan Na-Sepiolit-TiO2katalistlerinde, özellikle 3M Na-Sepiolit-TiO2 (100oC) için, anataz pik şiddetinin arttığıgözlemlenmiştir. EDX analizlerine göre 3M Na-Sepiolit-TiO2 (100oC) örneğinin en fazlaTiO2 içerdiği bilgisi elde edilmiştir. Fe3+ iyonunun eklenmesiyle Fe-Sepiolit-TiO2 (500o)katalistinde, anataz pikinin yüksekliği azalmış, TiO2 parçalarının kristal büyüklüğü deFe-Na-Montmorillonit-TiO2 (500oC), Na-Montmorillonit-TiO2 (500oC) ileartmıştır.karşılaştırıldığında anataz pik yüksekliğinin daha düşük olduğu görülmüştür. β-Naftolünfotokatalitik bozunmasında en yüksek etki Sepiolit-TiO2 (100oC) katalistinin varlığındaelde edilmiştir. Demir hidroksit çökelmesi ve Fe2O3 bloklarının TiO2 parçalarının üzerinikaplaması sonucunda Fe-Sepiolite-TiO2 kullanımı daha düşük bir fotokatalitik etkiyaratmıştır. Na-Montmorillonit-TiO2 katalistinde TiO2 sütünlarının varlığından dolayıFe2O3 oluşumu engellenerek bozunmanın arttığı saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
This study focused on structural and photocatalytic properties of TiO2 incorporatedSepiolite and Na-Montmorillonite. Catalyst characterization was carried out by thermalgravimetric analysis (TGA), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy withenergy dispersive X-ray (SEM(EDX)), and scanning transmission electron microscopy(STEM). Photocatalytic activity was evaluated for β-Naphthol degradation in the presenceof catalysts under UV irradiation. H2O2 and heat treatments did not enhance thephotocatalytic activities of the catalysts. Alteration of titania-sol amount during thepreparation of the catalysts, variation in Na+ ion concentration for the preparation of Na-Sepiolite-TiO2 and addition of Fe3+ ion to the Sepiolite-TiO2 and Na-Montmorillonite-TiO2, changed the structural characteristics and photocatalytic activities of the catalysts.For Sepiolite-TiO2 and Na-Montmorillonite-TiO2 catalysts, peak intensities of the clayminerals were found to decrease with the addition of titania-sol. Formation of TiO2 pillarsis possible in Na-Montmorillonite-TiO2 catalysts due to the increments in the d-spacingvalues of the Na-Montmorillonite. At all conditions TiO2 was present as anatasecrystallites. Change in Na+ ion concentration enhanced the anatase main peak intensities inSepiolite-TiO2 catalysts, specifically for 3M Na-Sepiolite-TiO2 (100oC). EDX analysisindicated that 3M Na-Sepiolite-TiO2 (100oC) contains the highest TiO2 percentage. In theFe-Sepiolite-TiO2 (500o) catalyst, height of the anatase peak decreased and the crystallinesize increased. Fe-Na-Montmorillonite-TiO2 (500oC) showed lower anatase peak heightcompared to that of Na-Montmorillonite-TiO2 (500oC). For the photocatalytic degradationof the β-Naphthol, the best efficiency was obtained in the presence of Sepiolite-TiO2(100oC). Lower degradation was obtained by use of Fe-Sepiolite-TiO2 due to theprecipitation of iron hydroxide and formation of Fe2O3 on the TiO2 species. Presence ofTiO2 pillars decreased the probobality of formation of Fe2O3 aggregates in Na-Montmorillonite-TiO2 and thereby increased the degradation yield.
Benzer Tezler
- Sonolytic, sonocatalytic and photocatalytic destruction of pharmaceuticals and personal care products in water
Su ortamındaki tıbbi ilaç ve kişisel bakım ürünlerinin ultrases, katalitik ultrases ve fotokatalitik olarak parçalanması
BAŞAK SAVUN HEKİMOĞLU
Doktora
İngilizce
2019
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAVVA NİLSUN İNCE
- Atomik katman biriktirme (ALD) ile cam kumaş yüzeyinde oluşturulan Al katkılı metal oksit ince filmlerin fotokatalitik aktivitesi
Photocatalytic activity of al doped metal oxide thin films formed via atomic layer deposition (ALD) on glass fabrics
SENA ÖZKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Mühendislik BilimleriBursa Uludağ ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİL İBRAHİM AKYILDIZ
- Polimer/grafen/ZnO nano-hibrit yapılarının sentezlenmesi, karakterizasyonu ve fotokatalitik etkinliğinin incelenmesi
Synthesis, characterization and investigation of photocatalytic activity of polymer/graphene/ZnO nano-hybrid structures
MEMNUNE KARDEŞ
Doktora
Türkçe
2022
Metalurji MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KORAY ÖZTÜRK
- Bir boyutlu titanyum dioksit nanoyapılarının sentezi, karakterizasyonu ve fotokatalitik aktivitesinin incelenmesi
Synthesis, characterization and photocatalytic activity of one dimensional titanium dioxide nanostructures
SİNEM MALÇOK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİT LEVENT HOŞGÜN
DR. ÖĞR. ÜYESİ MERYEM TÜRKAY AYTEKİN AYDIN
- Tio2/cuo nanokompozit yapıların sentezi, karakterizasyonu ve fotokatalitik uygulamaları
Synthesis, characterization and photocatalytic application of tio2/cuo nanocomposites
HÜSEYİN YELGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiErzincan Binali Yıldırım ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇAĞRI ÇIRAK