Demir III (Fe+3), demir II (Fe+2), bakır II (Cu+2), seryum IV (Ce+4) iyonları ve bu iyonların karışımı ile modifiye edilmiş zeolit minerali varlığında azo boya çözeltisinin heterojen foto oksidasyonu
Heterogeneous photo fenton oxidation of an azo dye solution by using zeolite as a catalyst modifed by iron (III), iron (II), copper (II), cerium (IV) ions and bimetals (Fe+3?Ce+4, Fe+3?Cu+2)
Yazar: DERYA EKİZOĞLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. H. CENGİZ YATMAZ
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering ; Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Azo boyar maddeler = Azo dyestuffs ; Bakır (II) iyonu = Copper (II) ion ; Demir iyonları = Iron ions ; Fenton = Fenton ; Fenton reaksiyonu = Fenton reaction ; Fotokatalitik = Photocatalytic ; Seryum = Cerium ; Zeolitler = Zeolites

Özet:
Bu çalışmada, tekstil endüstrisinde kullanılan Reactive Mono Azo Remazol Brillant Red F3B (C.I.Remazol Red 180) boya çözeltisinin Fe+3, Fe+2, Cu+2, Ce+4 iyonları ve bu iyonların karışımı ile modifiye edilmiş zeolit minerali varlığında heterojen foto fenton oksidasyonunda renk giderim performansı incelenmiştir. 500mL kapasiteli kesikli tip quartz reaktör sistemi kullanılarak üç farklı UV (UV-C, UVA-Blue, UVA-White) dalga boyunda hidrojen peroksit (H2O2), UV ve iyon yüklü zeolit parametrelerinin çalışmaya etkileri incelenerek Remazol Red 180 boya çözeltisinin renk giderim verimi incelenmiştir. Renk giderim verimini olumsuz yönde en çok etkileyen parametreler sırasıyla hidrojen peroksit (H2O2), iyon yüklü zeolit ve UV'dir. Bu parametrelerin hepsinin varlığında maksimum renk giderim verimi elde edilmiştir.Yapılan çalışmalarda boya konsantrasyonu 50 mg/L, katalizör konsantrasyonu 1 g/L, hidrojen peroksit (H2O2) konsantrasyonu 15 mmol, sıcaklık 35oC, pH çözelti pH'ı olan 5.7 olarak alınmış ve 3 farklı dalga boyu, 4 farklı iyon tipi, 2 farklı iyon karışımı ile modifiye edilmiş zeolit minerali varlığında en yüksek renk giderim verimi sırasıyla UVC, UVA White, UVA Blue dalga boylarında; Fe+3, (Fe+3 - Ce+4), ( Fe+3 - Cu+2), Fe+2, Ce+4, Cu+2 iyonları varlığında elde edilmiştir.Ayrıca, 4 farklı iyon tipinde homojen foto oksidasyon çalışması da yapılarak heterojen foto oksidasyon çalışması ile mukayese edilmiştir. Heterojen foto oksidasyon renk giderim verimlerinin homojen prosese kıyasla başlangıçta daha düşük kaldığı fakat zamanla aynı verimi yakaladığı görülmüştür.

Abstract:
In this study, color removal efficiency of Reactive-mono-azo Remazol Brillant Red F3B (C.I. Remazol Red 180) dye solution was investigated by heterogeneous photo oxidation by using zeolite as a catalyst modified by iron (III), iron (II), copper (II), cerium (IV) ions and bimetals (Fe+3?Ce+4, Fe+3?Cu+2). The color removal efficieny of Remazol Red 180 dye solution based on the effect of H2O2, UV, and ion modified zeolite existence were investigated in a quartz batch reactor (500 mL) using UVA-White, UVA-Blue, UVC wavelengths as a light source. The color removal efficiency was negligible in the absence of H2O2 and zeolite catalyst but efficiency was higher in the absence of UV.The maximum color removal efficiency was obtained in the order that UVC, UVA White, UVA Blue as wavelenghts; Fe3+ , (Fe3+-Ce4+) , (Fe3+-Cu2+), Fe2+ , Ce4+, Cu2+ as ions by selecting dye solution concentration 50 mg/L, catalyst concentration 1g/L, H2O2 concentration 15 mmol, pH 5.7 (pH of initial solution) and temperature 35 oC.On the other hand, heterogeneous photo oxidation and homogeneous photo oxidation processes were compared by using four types of ions. It was seen that the color removal efficiency by heterogeneous photo-oxidation was lower than by homogeneous photo oxidation but in the final time it could catch the same efficiency.