Karbon kuantum nokta ve tungsten trioksit katkılı titanyum dioksit fotokatalizörlerin sentezlenmesi ve atık sulardan aromatik aminlerin gideriminde kullanımlarının incelenmesi
Synthesis of carbon quantum dot and tungsten trioxide dopped with titanium dioxide photocatalysts and investigation of their uses in the removal of aromatic amines from wastewater
Yazar: SEVAL ÖZDEMİR
Danışman: PROF. DR. AYSEL KANTÜRK FİGEN ; ÖĞR. GÖR. HÜLYA CİVELEK YÖRÜKLÜ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Günümüzde çevresel kirleticilerin yaygınlaşmasıyla beraber çevre sorunları ciddi problemlerden biri haline dönüşerek su, hava ve topraktaki kirliliğin arındırılmasını zorunlu hale getirmiştir. Boyar maddelerin çoğu toksik ve kanserojen olup canlı organizmalar için ciddi tehdit oluşturmaktadır. Bunun yanında, sucul ortamlarda ışığın geçirgenliğinin azalmasına yol açarak fotosentezi yavaşlatan boyar maddeler, oksijen seviyesinin düşmesine de sebep olur. Tüm bu sebepler, doğaya salınan boyaların etkisini değerlendirmek için kapsamlı çalışmaların yapılmasını gerekli kılmıştır. Günümüzde, boyar maddeler gibi endüstriyel atıkların doğrudan su kaynaklarına deşarjının önüne geçilebilmesi için yürütülen katı yasalar ve kısıtlamalar bulunmaktadır. Sonuç olarak, boyar madde içeren atık suların deşarj edilmeden önce verimli bir şekilde arıtılması yüksek önem arz etmektedir. 
Titanyum dioksit ve tungsten trioksit katalizörleri organik kirleticilerin fotokatalitik bozunma reaksiyonlarında yaygın olarak kullanılan fotokatalizörlerdir. Bu parçacıkların elektron delik çiftinin yeniden birleşmesi ve dalga boyu aralık durumları keşfedilerek katalizörlerin fotokatalitik aktivitesini attırması amaçlanır. Son yıllarda, fotokatalizörlerin fotokatalitik aktivitelerini arttırmak için fotokatalizörlerin yüzey modifikasyonuna dikkat çekilmiştir. 
Bu yüksek lisans tezinde, titanyum dioksit, tungsten trioksit ve karbon kuantum nokta katkılandırılmış fotokatalizörlerin üretimi, karakterizasyonları ve metil turuncu boyar madde giderim verimlerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. UV ışığı altında metil turuncu boyar madde fotokatalitik giderimleri farklı parametreler denenerek gerçekleştirilmiştir. Katkılandırma yapılan katalizörler arasında en aktif katalizörün %87 giderim verimi ile karbon kuantum nokta katkılandırılmış titanyum dioksit kompozit katalizörünün olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
In recent years, with the increasing of prevalence of environmental pollutants, environmental problems have become serious problems and have made it obligatory to remove pollutants from water, air, and soil. Most of the dyes and intermediates produced are toxic and carcinogenic and pose a serious threat to living organisms. In addition, dyes that slow down photosynthesis by causing a decrease in the permeability of light in aquatic environments also cause a decrease in the oxygen level. All these have led to extensive studies to evaluate the effect and removal of dyes released into nature. There are strict laws and restrictions implemented to prevent the discharge of industrial wastes such as dyes directly into water resources. As a result, it is of high importance to treat wastewater containing dyes efficiently before discharge.
Titanium dioxide and tungsten trioxide catalysts are widely used photocatalysts in photocatalytic degradation reactions of organic pollutants. It is aimed to increase the photocatalytic activity of catalysts by discovering electron-hole recombination and wavelength response range of these particles. Therefore, attention has been paid to the surface modification of these catalysts in recent years.
This master's thesis aimed to determine the production, characterization, and methyl orange dye removal efficiency of titanium dioxide, tungsten trioxide and carbon quantum dot doped photocatalysts. Photocatalytic removal of methyl orange dyes under UV light was carried out with different parameters. Among the doped catalysts, the most active catalyst was carbon quantum dot and tungsten trioxide doped with titanium dioxide photocatalysts with 87% removal efficiency.