Fe3O4@SiO2@TiO2 katalizörü üzerinde Acid Red 27 boyarmaddesinin fotokatalitik bozunma  kinetiğinin incelenmesi
Investigation Of photocatalytic degradation kinetics of Acid Red 27 dyes on Fe3O4@SiO2@TiO2 catalyst
Yazar: BÜŞRA TÜKENMEZ
Danışman: PROF. DR. TANER TEKİN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Fe3O4, Fe3O4@SiO2 ve Fe3O4@SiO2@TiO2 nanokompozit fotokatalizörleri tez kapsamına sentezlenmiştir. Sentezlenmiş olan nanokompozitlerin yapısal özelliklerinin incelenebilmesi için TEM, SEM-EDS, XRD, FT-IR ve Dönüşümlü Voltametri analizlerinden faydalanılmıştır. Sentezlenen nanokompozitlerin fotokatalitik özellikleri ve bozunma kinetiği Acid Red 27 boyası üzerinde incelenmiştir. 
Fe3O4, Fe3O4@SiO2 ve Fe3O4@SiO2@TiO2 nanokompozit fotokatalizörlerin oluşumlarını tamamladığı, düzgün dağılım sergilediği ve ortalama çaplarının sırasıyla 210, 220 ve 240 nm olduğu TEM ve SEM analizleri yardımıyla belirlenmiştir. XRD analizleri yardımıyla, nanokompozit fotokatalizörlerin içerikleri birebir olarak her bir malzemenin karakteristik piklerini gösterdiği belirlenmiştir. Dönüşümlü voltametri ölçümleriyle 1,8 mA/cm2'lik en yüksek akım yoğunluğa sahip nanokompozit fotokatalizörün Fe3O4@SiO2@TiO2 olduğu tespit edilmiştir. 
Nanokompozitlerin kesikli reaktörde fotokatalitik aktivitelerini ölçmek amacıyla, 20ppm'lik Acid Red 27 boya çözeltisindeki bozunma incelenmiştir ve en iyi giderim gösteren Fe3O4@SiO2@TiO2 nanokompozit fotokatalizörü boyanın tamamını 90-105 dk içerisinde parçalamıştır. 
Boya gideriminde en iyi performansı göstermiş olan Fe3O4@SiO2@TiO2 nanokompozit fotokatalizörü ile gerçekleştirilen kinetik denemelerde başlangıç boya konsantrasyonu, sıcaklık ve ışık şiddeti parametreleri incelenmiştir. Acid Red 27 boyarmaddesinin Fe3O4@SiO2@TiO2 nanokompozit fotokatalizörü üzerinde bozunması kinetiğine en uygun modelin Network kinetik model olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
Fe3O4, Fe3O4@SiO2 and Fe3O4@SiO2@TiO2 nanocomposite photocatalysts were synthesized within the scope of the thesis. In order to investigate the structural properties of synthesized nanocomposites, TEM, SEM-EDS, XRD, FT-IR and Cyclic Voltammetry analyzes were used. The photocatalytic properties and degradation kinetics of synthesized nanocomposites were investigated on Acid Red 27 dye. 
It was determined that Fe3O4, Fe3O4@SiO2 and Fe3O4@SiO2@TiO2 nanocomposite photocatalysts completed their formation, exhibited uniform distribution and average diameters were 210, 220 and 240 nm, respectively. With the help of XRD analysis, it was determined that the contents of nanocomposite photocatalysts showed characteristic peaks of each material. The cyclic voltammetry measurements showed that the nanocomposite photocatalyst with the highest current density of 1.8 mA/cm2 was Fe3O4@SiO2@TiO2. 
In order to measure the photocatalytic activity of the nanocomposites in the batch reactor, decomposition of 20 ppm Acid Red 27 dye solution was investigated and Fe3O4@SiO2@TiO2 nanocomposite photocatalyst degragrated the whole dye within 90-105 min. 
In the kinetic experiments performed with Fe3O4@SiO2@TiO2 nanocomposite photocatalyst which showed the best performance, initial dye concentration, temperature and light intensity parameters were examined. It was determined that the most suitable model for the decomposition of Acid Red 27 dyestuff on Fe3O4@SiO2@TiO2 nanocomposite photocatalyst is the Network kinetic model.