Kimyasal,termal ve mikrodalga destekli indirgenmiş grafen oksit katkılı tio2 içeren nanokompozit malzemelerin sentez karakterizasyonu ve fotokatalitik aktivitelerin incelenmesi
Synthesis, characterization and investigation of photocatalytic activities of chemical, thermal and microwave assisted reduced graphene oxide doped tio2 containing nanocomposite materials
- Tez No: 879452
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HALİT ÇAVUŞOĞLU, DOÇ. DR. TEOMAN ÖZTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Son yıllarda artan endüstriyel faaliyetler ve nüfus artışı, su kaynaklarının giderek daha fazla kirlenmesine yol açmaktadır. Bu durum, özellikle boyar madde içeren endüstriyel atıksuların doğal ortamlara deşarj edilmesiyle ciddi çevresel sorunlara neden olmaktadır. Organik boyaların atıksulardan giderilmesi bu nedenle büyük önem taşımaktadır. Literatürde, boyar maddelerin uzaklaştırılması için çeşitli teknikler önerilmektedir. Bunlar arasında, fotokatalitik yöntemler özellikle dikkat çekmektedir. Fotokatalitik olarak aktif yarı iletken malzemeler, ışık altında etkin bir şekilde kirleticilerin parçalanmasını sağlayabilmektedir. TiO2 gibi n-tipi yarı iletkenler ve Cu2S, Ag2O gibi p-tipi yarı iletkenler bu amaçla yaygın olarak çalışılmaktadır. Son zamanlarda, grafen oksit ve indir genmiş grafen oksit gibi geniş yüzey alanlı ve suda çözünür malzemelerin, çeşitli nanopartiküller ile kombinasyonundan oluşan nanokompozitlerin de boyar madde gideriminde etkili oldukları gösterilmiştir. Bu nanokompozit malzemelerin sentezi, karakterizasyonu ve fotokatalitik performanslarının incelenmesi, atıksulardan organik kirleticilerin giderilmesinde umut vaat eden yaklaşımlar arasında yer almaktadır. Bu tez çalışmasında indirgenmiş grafen oksit (iGO) malzemesi, kimyasal, termal ve mikrodalga yöntemleri kullanılarak sentezlenmiştir. Elde edilen üç farklı iGO malzemesi, titanyum dioksit (TiO2) ile nanokompozit formunda birleştirilmiştir. Böylece iGO/TiO2(kimyasal), iGO/TiO2(termal) ve iGO TiO2(mikrodalga) nanokompozitleri oluşturulmuştur. Oluşturulan bu nanokompozitlerin, bir organik kirletici model bileşiği olan Metilen Mavisi'nin (MB) fotokatalitik bozunması üzerindeki performansları, UV ışık altında deneysel olarak araştırılmıştır. Farklı yöntemlerle sentezlenen iGO/TiO2 nanokompozitlerinin yapısal ve morfolojik özellikleri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Yapısal analizler X-ışını kırınımı (XRD) tekniği ile, yüzey morfolojileri ve topografileri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile, fotokatalitik bozunma performansları ise ultraviyole-görünür bölge (UV-Vis) spektrofotometresi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamlı çalışma, iGO/TiO2 nanokompozitlerinin geliştirilmesi ve organik kirleticilerin giderimi üzerindeki potansiyellerinin detaylı bir şekilde araştırılması amaçlanmıştır.
Özet (Çeviri)
In recent years, increasing industrial activities and population growth have led to a gradual increase in the pollution of water resources. This situation causes serious environmental problems, especially due to the discharge of industrial wastewater containing dyes into natural environments. The removal of organic dyes from wastewater is therefore of great importance. In the literature, various techniques are proposed for the removal of dyes. Among these, photocatalytic methods are particularly noteworthy. Photocatalytically active semiconductor materials can effectively decompose pollutants under light. N-type semiconductors such as TiO2 and p-type semiconductors such as Cu2S and Ag2O are widely studied for this purpose. Recently, it has been shown that nanocomposites formed by the combination of high surface area and water-soluble materials such as graphene oxide and reduced graphene oxide, with various nanoparticles, are also effective in dye removal. The synthesis, characterization, and investigation of the photocatalytic performance of these nanocomposite materials are among the promising approaches for the removal of organic pollutants from wastewaters. In this thesis study, reduced graphene oxide (rGO) material will be synthesized using chemical, thermal, and microwave methods. The obtained three different rGO materials will be combined with titanium dioxide (TiO2) in the form of nanocomposites. Thus, rGO/TiO2(chemical), rGO/TiO2(thermal), and rGO/TiO2(microwave) nanocomposites will be formed. The performance of these nanocomposites on the photocatalytic degradation of Methylene Blue (MB), an organic pollutant model compound, was experimentally investigated under UV light. The structural and morphological properties of the rGO/TiO2 nanocomposites synthesized by different methods were comparatively examined. Structural analyses were performed using X-ray diffraction (XRD) technique, surface morphologies and topographies were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), and photocatalytic degradation performances were evaluated using ultraviolet-visible (UV-Vis) spectrophotometry. This comprehensive study aimed to develop rGO/TiO2 nanocomposites and to investigate their potential for the removal of organic pollutants in detail.
Benzer Tezler
- Grafen destekli MnO2 esaslı hibrit nanokompozitlerin sentezlenmesi ve elektrokimyasal özelliklerinin karakterizasyonu
Synthesis of graphen-supported MnO2-based hybrid nanocomposides and characterization of electrochemical properties
ŞEYMA ÖZCAN DUMAN
Doktora
Türkçe
2022
EnerjiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET OĞUZ GÜLER
- Grafen sentezi ve elektrot malzemesi olarak geliştirilmesi
Graphene synthesis and its development as electrode materials
UTKAN ŞAHİNTÜRK
Doktora
Türkçe
2016
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET EKERİM
- Production and characterization of white light based on energy up conversion mechanisms in Yb+3,Nd+3,Tm+3 rare earth ions doped y2o3-sio2 nano-phosphor materials
Yb+3,Nd+3,Tm+3 nadir toprak iyon katkili Y2O3-SiO2 nanofosfor malzemelerde üst enerji̇ dönüşüm mekanizmasına dayalı beyaz ışık üretimi ve karakterizasyonu
HATUN ÇINKAYA YILMAZ
Doktora
İngilizce
2019
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖNÜL ERYÜREK
- Mikrodalga destekli proseslerin kinetik-mekanistik-termodinamik modellenmesi ve analizi
Kinetical-mechanical-thermodynamical modelling and analysis of microwave-assisted processes
BAŞAK TEMUR ERGAN
Doktora
Türkçe
2013
Kimya MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT BAYRAMOĞLU
- Poliamid elyafın asit boyarmaddelerle geleneksel ve mikrodalga destekli boyanmasında reaksiyon parametrelerinin karşılaştırılması ve kinetiğinin incelenmesi
Comparison of reaction parameters and investigation of kinetics i̇n conventional and microwave-assisted dyeing of polyamide fiber with acid dyes
RAŞİT DAĞLI