Geri Dön

Modifiye TiO2 içeren betonların yüzeylerinde fotokatalitik ve antibakteriyel etkinliğin araştırılarak modellenmesi

Modelling and investigation of photocatalytic and antibacterial activity on surfaces of concretes containing modified TiO2

  1. Tez No: 885953
  2. Yazar: SERDAL ÜNAL
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET CANBAZ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Yapı Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Fotokatalitik yapı malzemeleri, yapısında bulunan fotokatalizör ve antibakteriyel özellikteki kimyasallar aracılığı ile malzeme yüzeyindeki organik kirleticileri temizlerken aynı zamanda bakteri ve virüs oluşumlarını da öldürebilmektedir. Ancak fotokataliz reaksiyonlarında yarı iletken olarak sıklıkla kullanılan titanyum dioksit (TiO2)'in yüksek bant açıklığı enerjisi nedeni ile fotokatalitik ve antibakteriyel etki performansının sınırlı olduğu görülmüştür. Bu çalışmada, TiO2'nin mekanik alaşımlama yöntemiyle gümüş (Ag), çinko (Zn) ve bakır (Cu) gibi antibakteriyel özellikteki metaller ile modifikasyonu yapılarak hem TiO2'nin antibakteriyel performansının artırılması hem de bant açıklığı enerjisinde değişimler elde edilerek fotokatalitik performansının geliştirilmesi amaçlanmıştır. Modifikasyon sonrası elde edilen ürünler üzerinde XRD, SEM-EDS, FTIR, tane boyut, bant açıklığı enerjisi değişimi gibi analizler yapılarak TiO2 yapısındaki değişimler ortaya konulmuştur. Numume yüzeylerinde kapalı ortamda 3 ay aralıkla toplam 3 kez olmak üzere kendi kendini temizleme (KKT) deneyleri yapılarak modifiye edilmiş numunelerin uzun dönemlerdeki KKT performansları ölçülmüştür. Ayrıca ASTM 2149-01 standartına göre E. Coli ve S. Aureus bakterileri ile tekrarlı antibakteriyel performans deneyleri yapılarak uzun dönemdeki antibakteriyel performansın kalıcılığı incelenmiştir. Deneylerde metal modifiyesi yapılmamış TiO2 içeren harç ve beton numuneler kapalı ortamda 7 günde yaklaşık %55 renk açılmaya ulaşırken metal modifiye TiO2 içeren numunelerde %88'e varan renk açılma elde edilmiştir. Açık ortamda ise 15 günde metal modifiye TiO2 içeren numuneler atık motor yağı, kömür lekesi gibi kirleticilere karşı metal modifiyesi yapılmamış TiO2 içeren numunelere göre %50 daha iyi performans göstermiştir. Ag modifiye TiO2 içeren numuneler genel olarak en etkili içerik olmuştur. Ag modifiye TiO2 içeren numuneler her iki bakteri türüne karşı %100 öldürme oranına ulaşmıştır.

Özet (Çeviri)

Photocatalytic building materials can kill bacteria and viruses while cleaning organic pollutants on the surface of the material through photocatalytic and antibacterial chemicals in its structure. However, it has been observed that the photocatalytic and antibacterial performance of titanium dioxide (TiO2), which is widely used as a semiconductor in photocatalytic reactions, is limited due to its high band gap energy. In this study, it was aimed to improve the antibacterial performance of TiO2 by modifying TiO2 with metals such as silver (Ag), zinc (Zn) and copper (Cu) by mechanical alloying method and to improve the self-cleaning performance of TiO2 by obtaining changes in the band gap energy. XRD, SEM-EDS, FTIR, grain size, band gap energy change analyses were carried out on the products obtained after modification and the changes in TiO2 structure after modification were revealed. In order to measure the self-cleaning ability of the modified samples over a long period of time, self-cleaning experiments were carried out on the sample surfaces indoors for a total of 3 times at intervals of 3 months. In addition, repeated antibacterial performance tests were carried out using E. Coli and S. Aureus bacteria in accordance with ASTM 2149-01. In the experiments, mortar and concrete samples containing TiO2 without metal modification reached approximately 55% decolorization percentage in 7 days in closed environment, while up to 88% decolorization values were obtained in samples containing metal modified TiO2. The samples containing Ag modified TiO2 were the most effective content in general.

Benzer Tezler

  1. Antibiyotik içeren sulu çözeltilerin fotokatalitik oksidasyonu: TiO2, ZnO ve Fe yüklü zeolit ve beydellit katalizörü kullanımı

    Photocatalytic oxidation of aqueous antibiotics solutions: Using of TiO2, ZnO and Fe modified zeolite and beidellite catalysts

    HESNA AKÇEŞME ÖZDEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Yükleniyor...

  2. TiO2 nanoparçacıklar ile modifiye edilmiş karbon pasta elektrotlar kullanılarak arbutinin voltametrik tayini

    Voltammetric determination of arbutin using carbon paste electrodes modified with TiO2 nanoparticles

    BÜŞRA ÜNLÜSOY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Afyon Kocatepe Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Yükleniyor...

  3. ZV-metal-TİO2@cmc fotokatalizörü ve diaminomaleonitril modifiye mgo@si adsorbentinin hazırlanması ve uygulaması

    Preparation and application of ZV-metal-TIO2@cmc photocatalyst and diaminomaleonitryl modified mgo@si adsorbent

    AYŞE GÜL ÇİMEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Gazi Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    Yükleniyor...

  4. Farklı geometrilerde, kendiliğinden düzenlenmeyle yüzeyi modifiye edilmiş TiO2/iletken polimer çekirdek/kabuk yapılı hibrit nanokompozitlerin kolloidal ve elektroreolojik karakterizasyonu

    Colloidal and electrorheological characterizations of core/shell structured hybrid nanocomposite with different geometries obtained from self assembled surface modified TiO2/conducting polymer

    ÖZLEM EROL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Gazi Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    Yükleniyor...

  5. İndirgenmiş grafen oksit katkılı ZnO, TiO2 ve Ag içeren nanokompozit malzemelerin hazırlanması ve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of reduced graphene oxide added ZnO, TiO2 and Ag containing nanocomposite materials

    MERVE ÇORUK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi

    Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Yükleniyor...