Su ortamındaki bazı organik bileşiklerin fotokatalitik yöntemle giderimi
Photocatalytic removal method of some organic compounds in water environment
Yazar: ALİ ACAR
Danışman: PROF. DR. AHMET BALCI
Muğla Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
TiO2, UV uyarıldığı zaman fotokatalitik özellik gösteren ve organik grupları parçalayabilen yarı iletken bir malzemedir. Yasak bant aralığı enerjisine eşit ya da daha yüksek bir enerji ile uyarılırsa su ile reaksiyona girerek hidroksil radikalini oluşturur. Hidroksil radikali güçlü bir oksidanttır ve birçok organik maddeyi oksitleyerek bertaraf eder. Yapılan çalışmada propanol ve etanol gibi iki farklı alkol ile sentezlenen TiO2'in, nitrik asit katkılı TiO2'in ve ticari TiO2'in karanlıkta ve 9W UV ışık altında fotokatalitik aktivitesi ve farmasötik maddeler üzerindeki etkisi incelenmiştir. Ayrıca TiO2'in farklı miktarlarının da fotokatalitik etkisi karşılaştırılmıştır. Farmasötik kirletici olarak salisilik asit, fenol ve metilen mavisi çözeltileri kullanılmıştır. Bu maddelerin fiziksel, kimyasal özelliklerinden bahsedilmiş ve ilaç sanayiindeki kullanımları anlatılmıştır.Bu çalışmada sentezlenen TiO2'in, ticari TiO2'den daha fotoaktif olduğu ve verimlilik açısından fotokatalitik proseste kullanımın daha uygun olacağı belirlenmiştir. 25 mg. TiO2 (propanol ile hazırlanmış) ile bu üç maddenin 10 ppm 100 ml.lik çözeltileri fotokatalizlenmiştir. Elde edilen sonuçlarda metilen mavisi çözeltisinin, salisilik asit çözeltisine göre, salisilik asit çözeltisinin de fenol çözeltisine göre daha fazla fotokatalitik olarak giderildiği bulunmuştur.?Metilen mavisi giderimi (% 98,90)?Salisilik asit giderimi (% 67,98)?Fenol giderimi(% 23,50).Bu giderimlere bakarak, fenolün yapısındaki bağların, salisilik asit ve metilen mavisindeki bağlara göre daha güçlü olduğu anlaşılmıştır.Bu çalışmada, farmasötik maddelerin oluşturabileceği kirliliklerin gideriminde, fotokatalitik yöntemlerin kullanılabileceği görülmüştür. Fotokatalitik yöntemlerin verimliliklerinin arttırılması ve daha az enerji gerektiren sistemlerin oluşturulması ile daha çevre dostu yöntemlerin geliştirilmesi hedeflenmiştir.

Abstract:
TİO2 is a semiconductor material, which shows photocatalitic characteristics and can break the organic groups when stimulated with UV. If it is stimulated with an amount of energy which is equal to ?Prohibited Bant Gap Energy? or higher than it,it reacts with water and creates the hydrocsil radical. Hydrocsil radical is a powerful oxidant and eliminates various organic materials by oxidizing. Inthis study, photocatalitic activities under 9 W UV light in the darkness and impacts on pharmaceutical substances of TiO2 which is synthesized by two different alcohol such as ethanol and propanol, nitric acid alloyed TiO2 and commercial TiO2 are examined. In addition, the photocatalytic effect of TiO2 is compared in different amounts. Salicylic acid, phenol and methylene blue solutions are used as pharmaceutical contaminants. Physical, chemical and pharmaceutical features of these substances are talked and their usage in the pharmaceutical industry are explained.It is determined in this study that synthesized TiO2 is more photoactive than commercial TiO2 and had better to use it in the photocatalitic process in terms of productivity.25 mg. TiO2 (prepared with propanol) and 10 ppm 100-ml solutions of these three items are photocatalyzed. Results showed that methhylene blue solution can be removed more than salicylic acid solution and salicylic acid solution can be removed more than phenol solution photocatallitically.?Removal of methylen blue (98,90%)?Removal of salicilik acid (67,98%)?Removal of phenol (23,50 %)According to these removals, it can be said that the bonds in the structure of phenol is stronger than the bonds in the salicylic acid and methylene blue. In this study, it is seen that photocatalytic methods can be used for the removal of the pollution created by the pharmaceutical substances. Developing more environmentally friendly methods is aimed by increasing the productivity of the photocatalytic methods and the creation of systems that require less energy.