Süspansiyon olarak ve polimere yüklenmiş TiO2 ile 4-klorofenol giderimi
Removal of 4-chlorophenol by TiO2 suspansions and TiO2 immobilized polymer
Yazar: TUĞBA SİVLİM
Danışman: PROF. DR. MÜNEVVER SÖKMEN
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmanın amacı, yüksek toksisitesinden dolayı birinci dereceden kirleticiler grubunda yer alan 4-klorofenolün (4-KF) ileri yükseltgeme yöntemlerini uygulayarak giderilmesinde yeni sistemlerin araştırılmasıdır. Heterojen katalizör sisteminde 4-KF'ün (20 ppm) sulu TiO2 süspansiyonu ve TiO2 yüklemesi yapılmış biyobozunur bir polimer olan polikaprolakton (PCL) ile giderimi araştırıldı. Titanyum dioksit (TiO2/UV) ve gümüş yüklenmiş titanyum dioksitin (Ag-TiO2/UV) bulunduğu fotokatalitik yöntem kullanıldı. Süspansiyon sistemi için sabit TiO2 kütlesinde (2 g/L) pH ve temas süresi için optimizasyon yapıldı. Bunun devamında karanlıkta adsorpsiyon oranları belirlendi. Ortamda bozunmadan kalan 4-KF tayini için standart spektrofotometrik yöntem olan 4-aminoantipirin yöntemi kullanıldı. Işınlama süresine ve ortam şartlarına göre giderim oranları hesaplandı. Ag-TiO2/UV sisteminin oldukça başarılı bir şekilde 4-KF'ün tamamını bozundurduğu bulundu. İçine veya yüzeyine nano-TiO2 yüklemesi yapılmış ve yükleme yapılmamış PCL ile 4-KF'ün gideriminde sulu süspansiyon halinde optimize edilen pH değeri kullanıldı. Ayrıca 4-KF'ün giderimine oluşturulan kompozit materyalin kütlesinin ve ışın dalga boyunun etkisi (?=254 nm ve 365 nm) de incelendi. Giderim oranları süspansiyon sistemine göre daha düşük olmasına rağmen TiO2 yükleme yapılan polimerle de başarılı bir şekilde giderim sağlanabileceği belirlendi. Yüzeyine TiO2 yükleme yapılan PCL (%1) ile daha yüksek giderim elde edildiği görüldü.

Abstract:
The purpose of this study is the investigation of new catalyst systems for oxidative degradation of 4-chlorophenol (4-CP) that have been classified as first degree contaminants because of its high toxicity. Degradation of 4-CP (20 ppm) was investigated in aqueous heterogeneous catalyst system with a suspension of TiO2 and TiO2 loaded biodegradable polymer polycaprolactone (PCL). Photocatalytic method employing titanium dioxide (TiO2/UV) and silver-loaded titanium dioxide (Ag-TiO2/UV) was studied. The method optimization for suspension system was carried out for pH and contact time at constant TiO2 mass (2 g/L). Following this the adsorption ratios were determined in the absence of the light. The residual 4-CP was measured by employing standard 4-aminoantipyridine spectrophotometric method. Degradation ratio was calculated depending on exposure time and reaction conditions. It was found that 4-CP was successfully mineralized by Ag-TiO2 system. On the other hand, optimized pH conditions obtained above studies were used for polymer studies using TiO2 immobilized into the or onto the PCL. Additionally, the effect of the composite material mass and wavelength of the light source (?=254 nm ve 365 nm) were also investigated for degradation of 4-CP. Although degradation ratio was lower than suspension system it was possible to remove or degrade 4-CP with TiO2 immobilized PCL. Higher degradation ratios were observed with TiO2 immobilized onto PCL (%1).