Fe3O4/grafen oksit nanokompoziti ile metilen mavisinin fotokatalitik giderimi
Photocatalytic degradation of methylene blue with Fe3O4/graphene oxide nanocomposite
Yazar: TUBA EZGİ GÜNEY
Danışman: PROF. DR. YAVUZ ONGANER
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizikokimya Ana Bilim Dalı / Kimya Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Canlılığın devamı için temiz su kaynaklarına ihtiyacımız vardır. Hızlı sanayileşme ve nüfus artışı sonucu temiz su kaynakları hızla kirlenmektedir. Özellikle, tekstil ve boya endüstrilerinin hızlı büyümesi sonucu açığa çıkan boya atıkları yer altı su kaynaklarını kirletebilir. Ayrıca, insan yaşamı için pek çok toksik ve zararlı etkiye neden olabilir. Bu kirliliğin giderimi için basit, ucuz, çevre dostu, hızlı ve tekrarlanabilir bir yöntem olan fotokatalitik degredasyondan yararlandık. Bu yöntem UV-C ışığı kullanılarak yarı iletkenin aktif hale getirilip ortamdaki zararlı maddelerin parçalanarak CO2 ve H2O dönüşmesini içerir. Bu çalışmada; Bir organik kirletici modeli olarak Metilen Mavisinin (MB) fotokatalitik degradasyonu, demir oksit/grafen oksit (Fe3O4/GO) nanokompoziti kullanılarak UV ışık altında deneysel olarak incelenmiştir. MB fotodegredasyonu üzerine Fe3O4/GO nanokompozit konsantrasyonu, MB konsantrasyonu, tuz konsantrasyonu, UV ışık (UV-A, UV-B, UV-C), pH ve zaman etkisi araştırılmıştır. En yüksek enerjiye sahip olan UV-C ışığı için fotokatalitik giderimin fazla olduğu belirlendi. Kompozit konsantrasyonu arttıkça fotokatalitik giderimin arttığı, MB boya kirliliği konsantrasyonu arttıkça fotokatalitik giderimin azaldığı görüldü. Ayrıca en iyi kirlilik gideriminin pH=11'de olduğu ve tuz etkisi incelendiğinde fotokatalitik aktiviteyi en çok artıran tuzun NaHCO3 tuzu olduğu gözlendi. Sonuç olarak Fe3O4/GO nanokompozitinin iyi katalitik aktivite gösterdiği belirlenmiştir. Böylece çalışma çevresel problemlere yeni bir çözüm sunar.

Abstract:
We need clean water supply for the continuation of life. Rapid industrialization and population growth as a result of fresh water resources are rapidly polluted . In particular, textiles and paints a result of the rapid growth of the industry released dye waste can contaminate groundwater resources. Simple removal of this pollution, inexpensive, environmentally friendly, we take advantage of the photocatalytic degradation of rapid and reproducible method. This method of rendering to break down harmful substances in the active semiconductor using UV radiation environment includes the conversion to innocuous products.
In this study; photocatalytic degradation of organic pollutants, Methylene Blue (MB) as a model, with Fe3O4/GO was experimentally examined under UV light. The effect of Fe3O4/GO nanocomposite concentration, MB concentration, salt concentration, UV light (UV-A, UV-B, UV-C), pH and time on MB photodegradation was investigated. The photocatalytic removal with the highest energy of UV-C light was found to be excessive. As increasing concentration of composite, the photocatalytic removal increased whereas the concentration of methylene blue dye pollution increased, photocatalytic removal decreased. It was observed that the best contamination removal was found at pH = 11 and when the salt effect was examined, it was seen that the salt which increased the photocatalytic activity most was the NaHCO3 salt. Fe3O4/GO nanocomposite indicated excellent photocatalytic activity. The results were found to be capable of solving the environmental problems of interest.