Microporous vanadosilicate AM-6 films for photocatalytic applications
Fotokatalitik uygulamalar için mikro gözenekli AM-6 filmleri
- Tez No: 606798
- Danışmanlar: PROF. DR. BURCU AKATA KURÇ, PROF. DR. AHMET MACİT ÖZENBAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 198
Özet
Görünür ışık ve UV aydınlatma altında organik kirleticilerin uzaklaştırılmasını sağlayan fotokataliz deneylerine ilgi her geçen gün artmaktadır. Yarı iletken malzemelerin fotokatalizör olarak rolü, oldukça toksik kirleticileri indirgemektir. Kusur oluşumunun kontrol edilebildiği, düzenli gözenek yapısına sahip ve sitokiyometrik miktarlarda vanadyum içeren malzemeler, fotokataliz gibi gelişmiş uygulamalarda tercih edilebilir. SiO2 matriksinde vanadyumun spesifik şekillerde bulunması, spesifik katalitik uygulamaların araştırılmasını ve kusur oluşumunun ayarlanmasını kolaylaştırır. Bu sebeple, 1-boyutlu, yarı iletken ve kuantum özellikli …V-O-V-O-V… zincirleri içeren vanadyum silikat AM-6, ayarlanabilir kusur oranlarıyla fotokatalitik uygulamalar için çok ilginç bir malzeme olma potansiyeline sahiptir. Buna göre, control edilebilen kusur bölgelerine sahip vanadyum silikat AM-6 filmleri, film yapısındaki V4+/V5+ oranı ayarlanarak üretilmiştir. İkincil büyütme yaklaşımında tohum (seed) kristallerinin kalitesinin (morfoloji ve kalınlık) V4+/V5+ oranında değişiklik yaratarak ince filmlerin kalitesini de etkilediği tespit edilmiştir. İkincil büyütme solüsyonunun molar kompozisyonunu ve kullanılan vanadyum kaynağını değiştirmenin etkileri de sistematik olarak araştırılmıştır. Hatta, ikincil büyütme jelinin içerisindeki molar su miktarının değişiminin de V4+/V5+ oranında farklılıklar yaratarak film büyümesini etkilediği gözlemlenmiştir. Tohum (seed) tabakasındaki farklılıklar ya da farklı sentez koşulları sebebiyle oluşan, daha yüksek V5+ iyonuna sahip vanadium silikat AM-6 filmlerinin görünür aydınlatma altında metilen mavisinin fotokatalitik gideriminde daha iyi performans sergilediği tespit edilmiştir. Bu durum vanadium silikat yapısında bulunan V5+ iyonlarının varlığıyla açıklanabilir. İnce film formunda fotokatalizör üretimi malzemelerin cihaz uygulamalarında kullanılmasına olanak sağlar ve toz formundaki fotokatalizörlerin sebep olduğu aglomerasyon problemlerini de engeller. Ayrıca kirletici ve fotokatalizör arasındaki temas yüzeyi, film formundaki fotokatalizörlerde daha fazla olduğundan, metilen mavisinin giderim kinetikleri artar ve böylelikle fotokatalitik aktivitede de artış gözlemlenir.
Özet (Çeviri)
There is an increasing attention on the photocatalysis experimentations providing removal of organic contaminants from water under visible and UV radiation. The role of semiconductor materials as photocatalysts is to degrade highly toxic pollutants. Pore regularity, control of defects, and the presence of stoichiometric amounts of vanadium in the silicate framework allows one to create alternative materials in advanced applications such as photocatalysis. Vanadium, present in specific form within the structure of SiO2 matrix could open up the gateway to investigate and tailor the defects created for specific catalytic applications. For that reason, vanadosilicate AM-6 containing 1-dimensional, semiconducting, and quantum-confined …V-O-V-O-V… chains can be a very interesting material with tailorable defect sites in photocatalysis. Accordingly, vanadosilicate AM-6 thin films with controlled defect sites were produced by tailoring the ratio of V4+/V5+ ratio within the thin film structure. It was shown that the quality of seed crystals (morphology and thickness) affects the quality of thin films grown by secondary growth approach, leading to alterations in the V4+/V5+ ratio. The effect of changing molar composition and vanadium source used for the secondary growth solution was also investigated systematically. Furthermore, it was observed that altering the molar water content of the secondary growth gel also affects the film growth causing differences in the V4+/V5+ ratio. It was found that vanadosilicate AM-6 films with higher amount of V5+ ions arising from seed layer or different synthesis conditions possess better photocatalytic activity under visible light irradiation for the degradation of methylene blue, which can be attributed to the presence of V5+ cation within the framework of AM-6. Photocatalysts production in thin form provides integration of the material to device-oriented applications, hinders the agglomeration originated from the powder form of the photocatalyst and also accelerates the degradation kinetics due to the increase of the contact surface area between the pollutant and the photocatalyst increasing the photocatalytic activity.
Benzer Tezler
- Diyatomitten atmosferik buhar kürü yöntemi ile gazbeton üretimi
Aerated concrete production with atmospheric steam curing method using of diatomaceous earth
ERDAL ÇALIŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
İnşaat MühendisliğiAfyon Kocatepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL DEMİR
- Sol-gel processing of silver-doped silica and assessment of its structural and antimicrobial properties
Sol-jel yöntemiyle gümüş-aşılanmış silikat esaslı malzemelerin geliştirilmesi ve yapısal ve antibakteriyel özelliklerinin karakterizasyonu
BETÜL AKKÖPRÜ AKGÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANER DURUCAN
- Kreatinin baskılanmış makrogözenekli poli(hidroksietil-metakrilat) kriyojeller
Creatinine imprinted macroporous poly(hydroxyethyl-methacrylate) cryogels
AYKUT ARİF TOPÇU
Doktora
Türkçe
2015
BiyokimyaKırıkkale ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İRFAN ALBAYRAK
PROF. DR. ADİL DENİZLİ
- Oxidative cross-dehydrogenative coupling of terminal alkynes with thiols using Cu(I) incorporated Schiff base network polymer as catalyst
Uç alkinler ile tiyollerin Cu(I) bağlanmış Schiff baz ağ polimeri katalizörü eşliğinde oksidatif çapraz dehidrojenatif birleştirme reaksiyonları
YONCA ALKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Periodontal doku mühendisliğinde nanofibriler ve makropöröz süngerimsi doku iskelelerinin in vitro karşılaştırılması
Başlık çevirisi yok
KEMAL BURAK ŞAHBAZOĞLU
Doktora
Türkçe
2016
Diş HekimliğiHacettepe ÜniversitesiPeriodontoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERDA ALEV AKALIN