Geri Dön

Nano ZnTiO3 katalizörlerinin hazırlanması, karakterizasyonu ve fotokatalitik aktivitelerinin incelenmesi

Preparation and characterization of nano ZnTiO3 catalysts and investigation of their photocatalytic activities

  1. Tez No: 346566
  2. Yazar: BEYSİM ÖZTÜRK
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. GÜLİN SELDA POZAN SOYLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 137

Özet

Su ortamındaki organik zehirli maddelerin giderimi insan ve çevre sağlığı için önemlidir. Bu tip kirleticilerin daha zararsız bileşiklere dönüşümü veya tam oksidasyonu için etkili yöntemlere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu yöntemler içerisinde son yıllarda su ve atık su arıtımı için ileri oksidasyon teknolojileri olarak adlandırılan yöntemler dikkat çekmektedir. Bu prosesler organik kirleticilerin gideriminde önemli bir alternatif oluşturmaktadır. Bu tez çalışmasında, bozunmayı tam ve düşük reaksiyon sürelerinde gerçekleştirebilecek oksit karışımı bir fotokatalizörün sentezlenmesi amaçlanmıştır. Farklı çinko kaynakları (Çinko klorür, Çinko asetat) ile farklı titanyum kaynakları (Titanyum (IV) izopropoksit, Titanyum (IV) n-bütoksit, Titanyum tetraklorür) kullanılarak sol-jel yöntemiyle ZnTiO3-TiO2 karışık oksit katalizörleri hazırlanmıştır. En yüksek aktiviteye çinko asetat ve titanyum tetraklorür kullanılarak hazırlanan ZnTiO3-TiO2 katalizörü varlığında ulaşılmıştır. Bu katalizörün aktivitesini iyileştirmek amacıyla bazı yüzey aktif madde (SDS, HTAB, CTAB) ve metal oksit (CuO, Fe2O3, Co3O4) katkılı ZnTiO3-TiO2 katalizörler hazırlanmıştır. Bu katalizörler uygun reaksiyon şartlarında model kirletici olarak seçilmiş 4-klorofenol?ün fotokatalitik oksidasyonunda test edilmiştir. Katalizörlerin XRD, BET, FTIR, SEM ve DRS analizleri ile optik ve yapısal özellikleri belirlenmiştir. Ürün dağılımı yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) cihazıyla takip edilmiştir. Fotokatalitik bozunma reaksiyonunda, ışık kaynağı, yüzey aktif madde miktarı ya da metal oksit miktarı gibi parametrelerin etkileri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar değerlendirilerek katalizörlerin 4-klorofenol?ün fotokatalitik oksidasyon reaksiyonundaki aktiviteleri karşılaştırılmıştır. %7 Fe2O3 ilavesiyle hazırlanmış ZnTiO3-TiO2 karışık oksit katalizörü ile güneş ışığı varlığında 45 dakika sonunda tam bozunma sağlanmış ve hazırlanan tüm katalizörler arasında en yüksek bozunma hızı (1,471 mg/Ldak) elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

It is important to remove organic compounds in aqueous media for environment and human health. It is necessary to find effective methods for degradation to less harmful compounds or complete oxidation of these pollutants. In recent years, new treatment methods called advanced oxidation Technologies have received increasing attention. Advanced oxidation Technologies represent a valuable alternative for the elimination of toxic organic contaminants. The aim of this study was to synthesize a mixture oxide photocatalyst for complete of degradation in short reaction times. ZnTiO3-TiO2 catalysts were prepared using different zinc sources (Zinc chloride, Zinc acetate) and different titanium sources (Titanium (IV) isopropoxide, titanium (IV) n-butoxide, titanium tetrachloride) by the sol-gel method. The highest activity has been obtained with ZnTiO3-TiO2 catalyst, which was prepared from zinc acetate and titanium tetrachloride. In order to enhance the photocatalytic activity of this catalyst, some surfactants (SDS, HTAB, CTAB) and metal oxides (CuO, Fe2O3, Co3O4) doped ZnTiO3-TiO2 catalysts were prepared. The catalysts were performed to evaluate the photocatalytic oxidation of 4-chlorophenol as a model pollutant under appropriate reaction conditions. The optical and structural properties of catalysts were determined by XRD, BET, FTIR, SEM and DRS techniques. Product distribution has been observed by high performance liquid chromatography (HPLC) analysis. The parameters such as light source, the amount of surfactant or metal oxide were investigated in photocatalytic degradation. The results obtained by the different catalysts were compared with the activities of the photocatalytic oxidation reactions of 4-chlorophenol. ZnTiO3-TiO2 mixed oxide catalyst that prepared by the addition of 7% Fe2O3 provided a complete decomposition at the end of 45 minutes under the natural sunlight. Among all catalysts the highest reaction rate (1.471 mg /Lmin) was obtained on 7% Fe2O3 added ZnTiO3-TiO2 catalyst.

Benzer Tezler

  1. Nano boyutta BaSO4 kristallerinin üretiminde deneysel parametrelerin incelenmesi

    Investigation of experimental parameters in the manufacture of nano sized BaSO4 crystals

    MURAT ALPER CEDİMAĞAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Kimya MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. EMEL AKYOL

  2. The synergic influence of nanosilica and carbon nano tube on fresh and hardened properties of high volume fly ash self-compacting concretes

    Yüksek oranda uçucu kül içeren kendiliğinden yerleşen betonların taze ve sertleşmiş özelliklerine nano silika ve karbon nano tüplerin etkisi

    VAHID JALİLZADİANNASL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    İnşaat Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ABDULKADİR CÜNEYT AYDIN

  3. Nano-biyosensörlerin protein-dielektrik-metal arayüzey incelemeleri

    Investigation of protein-di̇electiric-metal interfaces for nano-biosensors

    SUAT PINARBAŞI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    BiyofizikKırıkkale Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEDAT AĞAN

  4. Nano-Bi2O3'e Sm2O3, CeO2 ve Yb2O3 katkılanarak elektrolit malzeme sentezi ve karakterizasyonu

    Characterization and synthesis of electrolyte material nano-Bi2O3 doped with Sm2O3, CeO2 and Yb2O3

    YASİN POLAT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    EnerjiErciyes Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YILMAZ DAĞDEMİR

    PROF. DR. MEHMET ARI

  5. High temperature processable nanofibrous interlayers for composite structures

    Yüksek sıcaklık dayanımlı nanolif arayüzlerin kompozit yapılara uygulanması

    AYÇA ÜRKMEZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Mühendislik BilimleriSabancı Üniversitesi

    Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MELİH PAPİLA