Fenton benzeri katalizör olarak Fe3O4/Mn3O4/CuO hibrit kullanılarak metilen mavisinin bozunması üzerinde etkinliğinin araştırılması
Investigation of the efficiency of methylene blue on decrease using Fe3O4/Mn3O4/CuO hybrid as fenton-like catalyst
Yazar: MEHMET TAHİR KAYA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET HARBİ ÇALIMLI
Iğdır Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı / Biyomühendislik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya = Chemistry ; Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Bozulma = Degradation ; Karakterizasyon = Characterization ; Katalizörler = Catalysts ; Metilen mavisi = Methylene blue ; Ultrasonik dalgalar = Ultrasonic waves

Özet:
Bu çalışmada Fe3O4/Mn3O4/CuO nanokatalizörleri başarılı bir şekilde sentezlendi ve gelişmiş spektroskobik analiz teknikleri ile yapısı aydınlatıldı. TEM analizleri ile ortalama partikül büyüklükleri 1.87 nm. XRD analizleri ile yapıda oluşan spesifik pikler tespit edildi.  SEM analizleri ile yüzey yapısını CuO katkılanması sonucu değişim gösterdiği bulunuldu ve küresel yapıda tanecikleri olduğu tespit edildi. Yapılan boya bozulma deneylerinde pH, sıcaklık, boya konsantrasyonu, katalizör konsantrasyonu, H2O2 konsantrasyonu, ultrasonik güç frekans miktarı ve farklı ortam şartları ile farklı çözücüler gibi çok sayıda parametrelerde denemeler yapıldı. Bu denmeler sonucunda en etkin parametreler; pH 6, sıcaklık 308 K, boya konsantrasyonu 24 mg/g, katalizör konsantrasyonu 0.8 mg/g, H2O2 konsantrasyonu 5.0 mM, ultrasonik frekans 60 kHz ve en etkili ortam şartı ile US+ H2O2 +Katalizör olduğu tespit edildi. Farklı çözücülerin denemesinde kullanılan metanol, etanol ve t-bütanolün MB bozulma reaksiyonunda çok da etkili olmadıkları tespit edildi. 
Sonuç olarak Fe3O4/Mn3O4/CuO nanokatalizörlerin MB bozulmasında etkin bir ultrasonik katalizör olarak US+ H2O2 +Katalizör şartlarında etkin bir şekilde kullanılabilir.

Abstract:
In this study, Fe3O4/Mn3O4/CuO nanocatalysts were successfully synthesized and their structure was elucidated with advanced spectroscopic analysis techniques. The average particle sizes are 1.87 nm by TEM analysis. Specific peaks in the structure were detected by XRD analysis. With SEM analysis, it was found that the surface structure changed as a result of CuO doping and it was determined that it had spherical particles. In the dye degradation experiments, many parameters such as pH, temperature, dye concentration, catalyst concentration, H2O2 concentration, ultrasonic power frequency amount and different environmental conditions and different solvents were tested. As a result of these trials, the most effective parameters are; It was determined that it was US+ H2O2 +Catalyst with pH 6, temperature 308 K, dye concentration 24 mg/g, catalyst concentration 0.8 mg/g, H2O2 concentration 5.0 mM, ultrasonic frequency 60 kHz and the most effective environment condition. It was determined that methanol, ethanol and t-butanol, which were used in the experiment of different solvents, were not very effective in the MB degradation reaction.
As a result, it can be used effectively in US+ H2O2 +Catalyst conditions as an effective ultrasonic catalyst in MB degradation of Fe3O4/Mn3O4/CuO nanocatalysts.