Sensitization of sol-gel derived titania-silica photocatalytic thin films with ascorbic acid
Sol-jel yöntemi ile hazırlanmış titanyum dioksit-silikon dioksit fotokatalitik ince filmlerin askorbik asit ile duyarlılaştırılması
- Tez No: 305725
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜRKAN KARAKAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Yarı iletken fotokatalizörlerde duyarlılaştırıcı ilavesi ile bant yapısında kırmızıya kayma ve bunun sonucu olarak da analmı bir aktivite artışı gözlemlenir. Bu çalışmada askorbik asitin, titanyum dioksit-silikon dioksit ikili karışımları üzerindeki duyarlılaştırıcı etkisi incelenmiştir. Sol-jel metoduyla kütlece 1:1 Tı:Sı oranına sahip olan SiO2-TiO2 karışımları hazırlanmıştır. Yüzey alanı ve gözeneklilik çeşitli miktarlarda PEG ilavesi ile ayarlanmıştır. ıçeren aktivitesi üzerinde askorbik asit varlığının etkisini aramaktır. Bu amaçla 10g, 18g , 27g ve 40g PEG eklenmiş farklı ?sol-jel?ler hazırlandı. Bu jeller cam lamların üzerine kaplanarak ince film fotokatalizörler elde edilmiştir. Eklenen PEG miktarının yüzey alanı ve aktivite üzerine etkisi incelenmiştir. Bir sınır değerine kadar artan PEG ilavesinin yüzey alanı ve aktivetede de artış gösterdiği gözlenmiştir. En yüksek aktivite 27g PEG eklenmiş ?sol-jel?den türetilmiş filmde gözlenmiştir. Bu filmin yüzey alanı 44m2/m2 olarak bulunmuştur.Sonrasında bu filmler metil turuncusunun fotokatalitik parçalanması deneylerinde kullanılmıştır. Askorbik asit varlığının reaksiyon hızı üzerine etkisi incelenmiştir. Sonuç olarak askorbik asidin film aktivitesi üzerinde olumlu bir etkisi olduğu gözlemlenmiştir. Bu hassaslaştırma etkisinin mekanizması hakkıda bir öneride de bulunulmuştur.Son olarak askorbik asidin etkisi EDTA ile karşılaştırılmıştır. Güneş simülatörü cihazında gerçekleştirilen metil turuncusu parçalanma deneylerinde askorbik asitdin EDTA üzerinde üstünlüğü gözlenmiştir. Ancak UV hücresinde gerçekleştirilne gaz üretim deneylerinde EDTA, askorbik aside nazaran daha etkin gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The photocatalytic activity of semiconductor metal oxides can be improved by the addition of sensitizer which enhances the band gap by considerable red shift of the absorption edge of semiconductor. In the present study, the effect of ascorbic acid as sensitizer on the photocatalytic activity of titania-silica binary mixtures was studied. The SiO2-TiO2 mixtures having 50wt%Ti:Si composition were prepared with sol-gel method. The surface area and porosity of the samples were modified by using various amounts of polyethylene glycol (PEG) as template. The thin films of the samples were obtained by dip coating of glass plates to colloidal solutions. The samples were characterized by methylene blue adsorption method and UV-Vis spectrophotometry. The photocatalytic activities of the samples were measured with methylene blue degradation, methyl orange degradation and direct water splitting in the presence and absence of ascorbic acid. Increase in the surface area and reaction rate with increasing PEG addition until a threshold value was observed. Highest methylene blue degradation activity was observed for 27g PEG added sol-gel derived film and surface area of this film is measured as 44m2/m2. Ascorbic acid presence shows a significant increase in the photocatalytic degradation activity of methyl orange. The sensitization effect of ascorbic acid was also compared with the effect of EDTA. It was found that the effect of ascorbic acid on the methyl orange degradation rate is significantly higher than the effect of EDTA. However, the effect of EDTA is more pronounced in water splitting reaction.
Benzer Tezler
- Ftalosiyaninlerle duyarlaştırılmış TiO2 fotokatalizörlerinin sulardan amoksisilin ve Cr(VI)'nın gideriminde kullanımı
The use of phthalocyanine sensitized TiO2 photocatalysts for removal of amoxicillin and Cr(VI) residue from water
MELEK KOÇ KEŞİR
- Fotovoltaik hücreler için bir boyutlu nanoyapıların sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of one dimensional (1D) nanostructures for photovoltaic cells
ALEV TUZCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Enerjiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL BOZ
- Nano tozların sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of nano powders
OĞUZHAN AVCIATA
Doktora
Türkçe
2009
Bilim ve TeknolojiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMALETTİN YAMAN
- Nano titanyum di oksit bor oksit doplanması yapısının ve özelliklerinin incelenmesi
Structure ve specification analysis of nano titanium di oxide doped with boron oxide
SERKAN USTA
- Farklı ince film fotokatalizörlerinin hazırlanması, karakterizasyonu ve fotokatalitik aktivitesi üzerine ultrases enerjisi etkisinin incelenmesi
Preparation of different thin film photocatalysts, characterization and the effect of ultrasound energy on photocatalytic activity
HANDE YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TANER TEKİN