Krizantem 3D poroz yapılı Co3O4/ Bi2O3 fotokatalizörü ile kristal violet boyar maddesinin fotoelektrokatalitik bozunma kinetiğinin incelenmesi
Investigation of photoelectrocatalytic degradation kinetics of crystal violet dyestuff with chrysanthemum 3D porous Co3O4/ Bi2O3 photocatalyst
Yazar: BÜŞRA KAZAN
Danışman: PROF. DR. TANER TEKİN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Boyar maddeler = Coloring agents ; Fotokatalitik = Photocatalytic ; Katalizörler = Catalysts ; Krizantem = Chrysanthemum ; Solvotermal sentez yönetimi = Solvothermal synthesis management

Özet:
Amaç:Bu tez kapsamında Co3O4@Bi2O3 fotokatalizörü sentezlendi. Sentezlenmiş olan bu fotokatalizör yapısal özelliklerinin incelenebilmesi için SEM-EDS, XRD ve FT-IR analizleri yapılmıştır. Sentezlenen fotokatalizör Kristal Violet boyarmaddesi üzerinde fotokatalitik özellikleri ve bozunma kinetiğinin incelenmesi amaçlanmıştır.
Yöntem:Co3O4@Bi2O3 fotokatalizörü solvotermal yöntem kullanılarak sentezlendi. Sentezlenen bu fotokatalizörün kinetiği Kristal Violet boyarmaddesi üzerinde konsantrasyon, sıcaklık ve ışık şiddeti parametreleri ile belirlenip zamana karşı konsantrasyon grafiği çizilmiştir.
Bulgular: Co3O4@Bi2O3 fotokatalizörünün oluşumlarını tamamladığı, düzgün dağılım sergilediği ve şekil olarak yapıları SEM analizleri ile belirlenmiştir. XRD analizleri yardımıyla, fotokatalizörünün içerikleri birebir olarak her bir malzemenin kart numaraları örtüştüğü görülmektedir. EDS analizi ile nanopartikülde ki kobalt, oksijen ve bizmut varlığı kanıtlanmıştır. Hazırlanan numunelerin bağları ve fonksiyonel grupları, Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ile tayin edilmiştir.
Sonuç:20 ppm'lik Kristal Violet boyarmaddesi üzerinde Co3O4@Bi2O3 fotokatalizörü kullanılarak gerçekleştirilen kinetik denemelerde, başlangıç boya konsantrasyonu, sıcaklık ve ışık şiddeti parametleri incelenmiştir. Kristal Violet boyarmaddesinin Co3O4@Bi2O3 fotokatalizörü üzerinde bozunma kinetiğine en uygun model şekilleri denenerek en uygun model türünün Network kinetik model olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Purpose: In this thesis, Co3O4@Bi2O3 photocatalyst was synthesized. SEM-EDS, XRD and FT-IR analyzes were performed to examine the structural properties of this synthesized. It was aimed to investigate the photocatalytic properties and degradation kinetics of the synthesized nanocomposite on Crystal Violet dyestuff.
Method:Co3O4@Bi2O3 photocatalyst was synthesized using the solvothermal method. The kinetics of this synthesized photocatalyst was determined by concentration, temperature and light intensity parameters on the Crystal Violet dyestuff, and a concentration graph was drawn against time.
Findings: It was determined that the Co3O4@Bi2O3 photocatalyst completed its formation, exhibited a uniform distribution and its structures in shape were determined by SEM analysis. With the help of XRD analysis, it is seen that the contents of the photocatalyst match exactly the card numbers of each material. The presence of cobalt, oxygen and bismuth in the nanoparticle was proven by EDS analysis. The bonds and functional groups of the prepared samples were determined by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR).
Results: Initial dye concentration, temperature and light intensity parameters were investigated in the kinetic experiments carried out using Co3O4@Bi2O3 photocatalyst on 20 ppm Crystal Violet dyestuff. By trying the most suitable model shapes for the degradation kinetics of the Crystal Violet dyestuff on the Co3O4@Bi2O3 photocatalyst, it was determined that the most suitable model type is the Network kinetic model.