Islak kimya yöntemi ile nano anataz sentezi ve metil oranj boyar madde üzerinde fotokatalitik uygulaması
Nano anatase synthesis by wet chemistry method and photocatalytic application on methyl orange dyestuffle
Yazar: CANSU YOKUŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ OĞUZHAN AVCIATA
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Boyarmaddeler hem koruma hem de estetik amaçlı olarak her alanda yoğun olarak 
kullanılmaktadır. Tüketim malzemelerinin her geçen gün artması boyarmadde 
kullanımını da arttırmaktadır. Ancak bu boyarmaddeler üretim aşamasında, kullanım 
sırasında ve kullanım sonrasında çevre sorunlarını da beraberinde getirmektedir. Artan 
hava kirliliği, su kirliliği ve toprak kirliliği hayatı daha da zorlaştırmaktadır. Nano 
boyutlu titanyum dioksit, çevre arıtımında ve atık sudaki zararlı organik kirletici 
kimyasalların parçalanmasında yaygın olarak kullanılan en bilinen fotokatalizörlerden 
biridir. Titanyum dioksitin anataz, brukit ve rutil olmak üzere üç kristal fazı olup, anataz 
ve rutil formunda, pigment, gaz sensörü, katalizör ve fotokatalizör olarak çevre 
saflaştırmasında kullanımı ön plana çıkmaktadır. Hava ve sudaki organik kirleticilerin 
uzaklaştırılmasında fotokatalizör olarak kullanılabilir ve suyu iyonlara ayrıştırarak 
hidrojen elde etmede fotokatalizör olarak geniş uygulama alanına sahiptir. Bu 
özelliklere sahip diğer malzemelere göre fiyatının daha düşük olması, toksisitesinin 
düşük olması, yüksek ısıya ve kimyasallara karşı dayanıklılığı nedeniyle yaygın olarak 
kullanılmaktadır. Titanyum dioksit, çevre temizliği ve enerji üretimi alanlarında köklü 
değişikliklerle gelişen teknolojilerde en çok araştırılan yarı iletken oksitlerden biridir.
Bu çalışmada, çevresel fotokatalitik nano boyutlu anataz malzemesi yaş kimya 
yöntemiyle sentezlendi. Sentezlenen malzemenin X-Işını Kırınımı (XRD), Taramalı 
Elektron Mikroskobu (SEM) ve Enerji Dağılımlı Spektrometri (EDS) analizleri yapıldı. 
Sentezlenen saf TiO2 tozlarının kristal boyutunun 15,3 nm olduğu görüldü. Uygulama 
olarak suda çözünebilen metil oranj boya maddesi üzerine fotokatalitik uygulama 
yapıldı. 15 dk da bir yapılan ölçümler sonucunda metil oranj boyarmaddesinin 45. dk 
sonunda UV ışık altında nano TiO2 nin fotokatalitik etkisi ile tamamen parçalandığı 
ortaya kondu.
Anahtar Kelimeler: Yaş kimya, nano, titanyum dioksit, sentez, metil oranj.

Abstract:
Dyestuffs are used intensively in every field for both protection and aesthetic 
purposes. The increase in consumption materials day by day increases the use of 
dyestuffs. However, these dyestuffs also bring environmental problems during the 
production phase, during use and after use. Increasing air pollution, water 
pollution and soil pollution make life more difficult. Nano-sized titanium dioxide 
is one of the most well-known photocatalysts, which is used extensively in 
environmental treatment and degradation of harmful organic polluting chemicals 
in wastewater. Titanium dioxide has three crystal phases, namely anatase, brucite 
and rutile, and its use as anatase and rutile form, pigment, gas sensor, catalyst and 
photocatalyst in environmental purification comes to the fore. It can be used as a 
photocatalyst for the removal of organic pollutants in the air and water, and it has 
wide applications as a photocatalyst to obtain hydrogen by decomposing water 
into ions. It is widely used due to its lower price, low toxicity, resistance to high 
heat and chemicals compared to other materials with these properties. Titanium 
dioxide is one of the most researched semiconductor oxides in technologies 
developing with radical changes in the fields of environmental purification and 
energy production. In this study, environmental photocatalytic nano-sized anatase material was synthesized by wet chemistry method. X-Ray Diffraction (XRD), 
Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive Spectrometry 
(EDS) analyzes of the synthesized material were performed. The crystal size of 
the synthesized pure TiO2 powders was 15.3 nm. As an application, photocatalytic 
application was carried out on water-soluble methyl orange dyestuff. As a result 
of the measurements made every 15 minutes, it was revealed that methyl orange 
dyestuff was completely degraded by the photocatalytic effect of nano TiO2 under 
UV light at the end of 45 minutes.
Keywords: Wet Chemistry, nano, titanium dioxide, synthesis, methyl orange.