Photocatalytic oxidation of NOX over TiO2 containing cement based materials
Çimento esaslı malzemeleri içeren TiO2 ile NOX'un fotokatalitik oksitlenmesi
- Tez No: 341045
- Danışmanlar: PROF. DR. DENİZ ÜNER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Bu tezin amacı, fotokatalitik olarak aktif yüzeylerin NO oksitlenmesini gözlemleyen ISO-22197:2007(E) standardını temel alan NOX analiz sistemini kurmaktır. TiO2 içeren çimento esaslı malzemelerin fotokatalitik NOX oksitlenmesindeki aktivitesi test sisteminde gözlemlendi. Buna ek olarak, ISO-22197:2007(E) standardının deneysel geçerliliği ispatlandı. Geliştirmeler ve iyileştirmeler önerildi. Bu metot, cam, harç üzerinde kaplanmış ve harç örnekleri içinde hazırlanmış TiO2 örneklerinde test edildi. Doktor bıçağı metodu ve sol-jel metodu, cam kaplamada kullanıldı. Deneyler, fotokatalitik NO oksitlenmesinde harç üstüne kaplanan TiO2?in harç içindeki TiO2?den daha fazla katalitik aktivite ortaya koyduğunu gösterdi. TiO2 üzerindeki reaksiyon basamağının NO konsantrasyonuna göre pozitif olduğu belirlendi. Örnek yüzeyindeki ışık destekli NO emilimi için kanıtlar toplandı. Çimento içindeki fotokatalizörler, çimento bağlayıcıların göreceli düşük maliyetinden dolayı büyük ölçekli uygulamalarda özellikle caziptir. TiO2 genellikle leke karşıtı, kendi kendini temizleme ve super hidrofilik özelliklerinden dolayı içinde yaşanan çevrenin geliştirilmesi uygulamaları için kullanılır. Aynı anda, fotokatalitik olarak aktif malzeme ve yapısal bileşen olarak hizmet eder. NO oksitlenmesi, fotokatalitik aktivite için bir tanı aracıdır. NO oksitlenmesinde, fotokatalitik malzemelerin aktivitesini analiz etmek için standart metotlar gereklidir. Ama, ISO-22197:2007(E) standardı fotokatalitik aktivite analizi için geçerli tek standart metottur. Deneysel bölümde, bağıl nemin, katalizör miktarının, kirletici maddenin giriş konsantrasyonunun ve giriş gazının toplam akış hızının NO oksitlenmesi hızı üzerindeki etkileri incelendi. Ek olarak, bazı sanayi numunelerinin NOX oksitlenmesindeki fotokatalitik aktiviteleri araştırıldı. Bu deneylerin sonuçları, TiO2 miktarı arttıkça, numune aktivitesinin iyileştiğini gösterdi. Numune yüzeyinde ışıma altında yüksek NO adsoplanması gerçekleşti. Karanlık ortamda NO miktarının adsorplanmasını gösteren deneyler, UV ışığı altında TiO2 yüzeyinde NO adsoplayan yeni merkezler oluştuğunu gösterdi. Su adsorplanma kalorimetre çalışmaları, TiO2 yüzeyinde ilk tekkat adsorplanma tabakasında 80 kJ/mol adsorplanma ısısı ile suyun kolaylıkla adsorplandığını gisterdi. Buna karşılık oksijen adsorplanmasının su adsorplanması kadar kolay olmadığı gözlemlendi.
Özet (Çeviri)
The scope of this thesis was to construct a NOX analysis test system based on ISO-22197:2007(E) standard that can monitor NO oxidation ability of photocatalytically active surfaces. The activity of cement based materials containing TiO2 on photocatalytic oxidation of NOX was observed in this test system. In addition, the experimental validity of the ISO-22197:2007(E) standard was verified. Improvements and modifications are recommended. The method was tested on TiO2 samples coated on the glass, coated on the grout and prepared in the grout samples. Doctor blade method and sol-gel method was used on the glass coating. Experiments indicated that TiO2 on the surface of the grout exhibits more catalytic activity in oxidation of NO than the same amount of TiO2 in the grout. The reaction order on TiO2 with respect to NO concentration is determined to be positive. Evidence was collected for photo-assisted NO adsorption on the surface of the sample. Cement-bound photo-catalysts are especially attractive for large-scale applications, because cement is a relatively low cost binder. TiO2 is widely used for the application to the improvement of the living environment due to anti-stain, self-cleaning, and super hydrophilic properties. It can be used simultaneously as a structural component and photocatalytically active material. NO oxidation is a diagnostic tool for photocatalytic activity. Standard methods are necessary to analyze the activity of photocatalytic materials on NOx oxidation. But, the only standard method validated to analyze photocatalytic activity is ISO-22197:2007(E) standard. In the experimental part, the effects of relative humidity, catalyst loading, inlet concentration of pollutant and total flow rate of inlet gas on NO oxidation rates were analyzed. In addition, photocatalytic the activity of some industrial samples for oxidation of NOX is investigated. The activity of the sample is improved with increasing TiO2 amounts. Photo-assisted adsorption of the NO on the surface of the sample was also observed. Experiments performed in dark indicated that UV irradiation created active sites over TiO2 for adsorption of NO. Water adsorption calorimetry studies indicated that TiO2 surfaces can easily adsorb water, with a heat of adsorption of 80 kJ/mol in the first monolayer. On the contrary oxygen adsorption is not as facile as water adsorption.
Benzer Tezler
- Titanya‐metal oksit fiziksel karışımlarının uv ve görünür ışık altında geliştirilmiş fotokatalitik nox yükseltgeme‐depolama performansları
Enhanced photocatalytic nox oxidation‐storage over titania‐metal oxide physical mixtures under uv and visible light
MUSTAFA ÇAĞLAYAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRAH ÖZENSOY
- İç ortamdaki inorganik ve organik kirleticilerin yeni teknolojiler ile giderilmesi
Removal of inorganic and organic pollutants in the indoor air by new technologies
BİLGE BETÜL ÖZÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN
- Photocatalytic NOx oxidation and storage under ambient conditions for air purification
Fotokatalitik yöntemlerle oda koşullarinda hava aritimina yönelik NOx yükseltgenmesi ve depolanmasi
ASLI MELİKE SOYLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EMRAH ÖZENSOY
- Baca gazı kaynaklı hava kirleticilerinin fotokatalitik oksidasyon yöntemi ile giderimi
Removal of air pollutants originating from stack gas with photocatalytic oxidation
ZEYNEP CANSU AYTURAN
Doktora
Türkçe
2021
Çevre MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞÜKRÜ DURSUN
- Nano çimento katkılı fotokatalitik prekast cephe elemanların atmosferik kirliliğe etkisi-Ankara il örneği
Effect of nano cement added photocatalytic precast facade elements on atmospheric pollution-Ankara provincial example
AYŞEGÜL HACER ACAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
MimarlıkKonya Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA TOSUN