Elektroeğirme yöntemi ile üretilen Mo/Cu nanoparçacık katkılı nanofiberlerin fotokataliz performansı
Photocatalysis performance of Mo/Cu nanoparticle added nanofibers produced by electrospinning method
Yazar: ESMA KALELİ
Danışman: PROF. DR. HAMDİ ŞÜKÜR KILIÇ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Tüm dünyada çevre kirliliği hızla artmaktadır. Artan sanayileşme süreci suyu ve havayı kirletmekte, doğadaki her şeyin tabii akışını etkilemektedir.  Tüm bu kirliliklere karşı uygulanması kolay, maliyeti düşük ve kolay elde edilebilir çözüm yolları geliştirilmeye çalışılmaktadır.
Özellikle tekstil sektöründe suyun ve kimyasal boyaların çok fazla kullanılması atık su açısından önemli bir sorun teşkil etmektedir.  Tekstil sektöründe oluşan atık suyun arıtılmasında farklı yollar kullanılmaktadır.  Kullanılan bu yöntemlerle atık sudaki toksik bileşenlerin temizlenmesi tam olarak gerçekleştirilememektedir.  Atık sulardaki renk giderimi ışık geçirgenliğini azaltmasından dolayı ortamda yaşayan bitki ve canlı yaşamı olumsuz etkilenmektedir.  Aynı zamanda toksik ve kanserojen etkisinden dolayı hem insanlar hem tüm diğer canlılar için büyük bir tehlike oluşturmaktadır.
Bu yüzden ileri oksidasyon prosedürleri toksik ve kendiliğinden yok olmayan özellikteki maddeleri zararsız ürünlere dönüştürdüğünden dolayı son zamanlarda tercih edilmektedir.  Fotokatalitik ileri oksidasyon mekanizması ile boya moleküllerini, katalizör ve UV ışığı kullanılarak hidroksil radikallerine ve H2O ve CO2 gibi son ürünlere dönüşümü sağlanabilmektedir.
Bu çalışmada ilk aşamada femtosaniye laser ablasyon tekniği kullanılarak Cu, Mo nanoparçacıkları ve Mo-Cu nano-alaşımları üretilmiştir.  Sonrasında elde edilen nanoparçacıklar elektrospinning yöntemi kullanılarak nanoliflere dönüştürülmüştür.  Elde edilen Mo, Cu ve Mo-Cu nanolifleri sularda organik kirletici olarak kullanılan metilen mavisi boyanın fotokatalitik yöntemle giderilmesinde fotokatalizör olarak kullanılmış ve pH değişimlerinin bozunma verimleri üzerindeki etkisi incelenmiştir.  Yapılan pH değişimi ile büyük oranda metilen mavisinin fotokatalitik olarak giderildiği gözlemlenmiştir.  Nanomateryalin morfolojik ve optik özellikleri SEM ve UV-Vis spektroskopik analizleri ile incelenmiştir.

Abstract:
Environmental pollution is increasing rapidly all over the world. Increasing industrialization pollutes water and air and affects the natural flow of everything in nature. Efforts are being made to develop easy-to-implement, low-cost and easily obtainable solutions against all these pollutions.
Excessive use of water and chemical dyes, especially in the textile sector, poses a significant problem in terms of wastewater. Different methods are used to purify the wastewater generated in the textile sector. In these methods, toxic components and color removal in the wastewater cannot be completely achieved. Color removal in wastewater negatively affects plant and living life in the environment because it reduces light transmittance. At the same time, it poses a great danger to humans and all other living things due to its toxic and carcinogenic effects.
Therefore, advanced oxidation procedures have been preferred recently because they transform toxic and non-self-destructing substances into harmless end products. The photocatalytic advanced oxidation mechanism converts dye molecules into hydroxyl radicals and end products such as H2O and CO2 using catalyst and UV light.
In this study, in the first stage, Cu, Mo nanoparticles and Mo-Cu nanoalloys were produced using femtosecond laser ablation. Afterwards, the obtained nanoparticles were converted into nanofibers using the electrospinning method. The obtained Mo, Cu and Mo-Cu nanofibers were used as photocatalysts in the photocatalytic removal of methylene blue dye, which is used as an organic pollutant in water, and the effect of pH changes on degradation efficiencies was examined. It was observed that a large amount of methylene blue was removed photocatalytically with the pH change. The morphological and optical properties of the nanomaterial were examined by SEM and UV-vis analyses.