Ultrases destekli AgO/zno katkılı g-C3N4 sentezi ve fotokatalitik etkilerinin araştırılması
Ultrasound assisted AgO/ZnO doped g-C3N4 synthesis and investigation of its photocatalytic effects
- Tez No: 820182
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖMÜR ARAS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Fotokatalizör, Grafitik Karbon Nitrür, AgO, ZnO, Metilen Mavisi, Photocatalyst, Graphitic Carbon Nitride, AgO, ZnO, Methylene Blue
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 67
Özet
Günümüzde başta tekstil olmak üzere çeşitli sektörlerin atık boyalarının çevreye verebilecekleri ciddi boyuttaki zararların en aza indirilmesi, ekonomik olarak büyük maliyetlere neden olmaktadır. Bu sebeple tekstil atık boyaları içeren sulardan boyaların giderilmesi için yoğun çalışmalar yürütülmektedir. Bu çalışmalar ile doğaya verilen zararın en aza indirilmesi amaçlanmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında ise ultrases destekli AgO/ZnO katkılı g-C3N4 fotokatalizörlerin sentezi gerçekleştirildi ve bu katalizörlerin giderim verimleri incelendi. Bu amaçla laboratuvar ortamında melaninden saf grafitik karbon nitrür üretimi tüp fırın içerisinde gerçekleştirildi. Sonrasında Ag/Zn/g-CN kompozitinin hazırlanması için iki farklı yöntem kullanıldı. Bu yöntemlerden biri ultrasese dayalı birlikte çökeltme yöntemi ve diğeri ise ultrases desteksiz sentezlenen birlikte çökeltme yöntemidir. Farklı oranlarda Zn ve Ag içeren g-C3N4/AgO/ZnO çözeltileri, sabit sıcaklıkta tutulan yarı kesikli bir sistemde NaOH çözeltisi varlığında indirgenerek sentezlendi. Ardından süzme, kurutma ve kalsinasyon adımları gerçekleştirildi. Sonrasında sabit konsantrasyondaki metilen mavisi çözeltisi ile batch reaktörlerde fotokatalitik reaksiyonlar başlatıldı. Hazırlanan çözeltideki giderim performansında beş farklı parametrenin etkisi incelendi. Zamana bağlı giderimin etkisi, katalizördeki metal tuzların oranı, katalizör miktarı, katalizör sentezlenirken kullanılan farklı yöntemler, fotokatalitik reaksiyon için kullanılan farklı ışık türleri, bu tez çalışması kapsamında incelenen parametrelerdir. Sentezlenen katalizörler taramalı elektron mikroskobu (SEM), fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), X-Işını kırınım yöntemi (XRD) ile karakterize edilerek yüzey morfolojileri ve yapıları incelendi. Grafitik karbon nitrüre eklenen ZnO ve AgO miktarının artmasıyla giderimde bir artış olduğu görüldü. %25 ZnO-%2 AgO ile en az metal oksitin eklendiği g-C3N4 hetero fotokatalizörü kullanılarak 1 saat sonunda %91 giderim 3 saat sonunda da %96 oranında giderim elde edildi. Çalışma sonucunda, UV ışığın yanı sıra sentezlenen katalizörün görünür ışıkta da iyi bir performan gösterebileceği sonucuna varıldı. Görünür ışık varlığı altında ilk 1 saatte %44, 3. saatin sonunda da %75 giderimin olduğu gözlemlendi.
Özet (Çeviri)
Nowadays, minimizing the serious environmental damage caused by waste dyes of various sectors especially textiles, is economically costly. For this reason, intensive studies are carried out to remove dyes from waters containing textile waste dyes. With these efforts, it is aimed to minimize the damage to nature. In the scope of this thesis, the synthesis of ultrasound assisted AgO/ZnO doped g-C3N4 photocatalysts was carried out and the removal efficiencies of these catalysts were investigated. For this purpose, pure graphitic carbon nitride was synthesized from melanin in the laboratory environment in a tube furnace. Then, two different methods were used for the preparation of Ag/Zn/g-CN composite. One of these methods is the ultrasound based co-precipitation method and the other is the co-precipitation method synthesized without ultrasound support. The g-C3N4/AgO/ZnO solutions containing different ratios of Zn and Ag were synthesized by reduction in the presence of NaOH solution in a semi-batch system maintained at constant temperature. Then, filtration, drying and calcination steps were carried out. Photocatalytic reactions were then initiated in batch reactors with a constant concentration of methylene blue solution. The effect of five different parameters on the removal performance of the prepared solution was investigated. The effect of time-dependent removal, the ratio of metal oxide in the catalyst, the amount of catalyst, different methods used in synthesizing the catalyst, different types of light used for photocatalytic reaction; are the parameters investigated in this thesis. The synthesized catalysts were characterized by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction method (XRD) and their surface morphologies and structures were investigated. It was observed that there was an increase in removal with the increase in the amount of ZnO and AgO added to graphitic carbon nitride. Using g-C3N4 hetero photocatalyst with 25% ZnO-2% AgO and minimum metal oxide added, 91% removal after 1 hour and 96% removal after 3 hours were obtained. As a result of the study, it was concluded that the synthesized catalyst can perform well in visible light as well as UV light. In the presence of visible light, 44% removal in the first 1 hour and 75% removal was observed at the end of the 3rd hour.
Benzer Tezler
- Ultrases destekli elektrokimyasal metot ile sulu çözeltilerdeki ilaç kalıntı maddesi tetracycline giderimi
Removal of tetracycline of drug residual matter in the aqueous solutions by ultrasound assisted electrochemical method
ÖMER FARUK ALACAHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Çevre MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FUAT ÖZYONAR
- Ultrases destekli çinko borat sentezi
Ultrasound assisted synthesis of zinc borate
TUĞÇE SONGÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya MühendisliğiYalova ÜniversitesiKimya ve Süreç Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HİKMET OKKAY
- Ultrases destekli stiren ve 2-hidroksietil metakrilatın kopolimerizasyonu
Ultrasound assisted copolymerization of styrene and 2-hydroxyethyl metacrylate
EMİNE TOMRUN GÜÇLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇİĞDEM TAŞDELEN YÜCEDAĞ
- Ultrases destekli düşük sıcaklıklı konveksiyonel bir kurutucuda ham yünün kuruma davranışının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of drying behaviour of raw wool in an ultrasound assisted low temperature convection dryer
GÖKTUĞ KAYIŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİLİZ ÖZGEN
- Ultrases destekli ileri oksidasyon prosesi ile azo boya giderimi
Azo dye removal by ultrases supported advanced oxidation process
ELİF TEKMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYLA ARSLAN