Tekstil boyasının sulu çözeltiden fotokatalitik reaktörle giderimi ve farklı katalizörlerin veriminin incelenmesi
Investigating the removal of textile dye from solution through photocatalytic reactor and efficiencies of various catalysts
Yazar: SEFA FURKAN SELÇUK
Danışman: PROF. DR. MELTEM SARIOĞLU CEBECİ
Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Tekstil endüstrisinde kullanılan Metilen Mavi boyarmaddesinin sulu çözeltisinden fotokatalitik rektörde gideriminde TiO2 ve ZnO katalizörlerinin verimleri ve bu katalizör verimlerine etki eden parametreler incelenmiştir. Yüksek verim elde edilen katalizörle yine tekstil endüstrisinde kullanılan Reaktif Kırmızı 4 boyarmaddesinin giderimi denenmiştir. Verime etki eden parametreler olarak ortam pH'ı, başlangıç boyarmadde konsantrasyonu, katalizör konsantrasyonu ve lamba sayısı çalışılmıştır. UV ışık kaynağı olarak yapay UV-C lambalar kullanılmıştır. Renk giderim verimleri spektrofotometre ile absorbans değerleri ölçülerek hesaplanmıştır.
Yapılan çalışmalar sonucunda TiO2 için pH 2,5 ve ZnO için pH 9,0 optimum pH değerleri olarak bulunmuştur.  Boyarmadde konsantrasyon artışının her iki katalizörde yapılan çalışmalarda oksidasyon hızını düşürdüğü görülmüştür. 10 mg/L Metilen Mavi konsantrasyonunda her iki katalizörle yapılan çalışmada boyarmaddenin tamamen giderilebildiği görülmüştür. TiO2 katalizörü ZnO'ya göre %100 verime daha hızlı ulaşmıştır. Katalizör konsantrasyonunun artması verimi artırmıştır ancak konsantrasyon arttıkça verim artışı azalmıştır. Lamba sayısının artmasıyla ışık şiddeti arttığından oksidasyon hızı da artmıştır. Reaktif Kırmızı 4 boyarmaddesinin sulu çözeltiden giderimi için TiO2 katalizörü denenmiş ve giderim Metilen Mavi boyarmaddesinde olduğu kadar yüksek olmamıştır. Metilen Mavi sulu çözeltisinde TiO2 ile yapılan çalışmada KOI parametresine bakılmış, renkle birlikte KOI de %99'luk verimle giderilmiştir.

Abstract:
The efficiencies of TiO2 and ZnO catalysts in removing Methylene Blue dyestuff, used in the textile industry, from solution with photocatalytic reactor; and the parameters affecting the efficiencies of these catalysts are investigated. The removal of the Reactive Red 4 dyestuff, which is also used in the textile industry, has been tried with high efficiency catalyst. The solution pH, the initial dyestuff concentration, the catalyst concentration and the number of lamps are studied as parameters affecting the efficiency. Artificial UV-C lamps are used as UV light source. Color removal efficiencies were calculated by measuring absorbance values with a spectrophotometer.
As a result of the studies made, pH 2,5 for TiO2 and pH 9 for ZnO are found as optimum pH values. It has been observed that the increase in dyestuff concentration decreases the oxidation rate in both catalysts. At the end of the task carried out with both catalysts at 10 mg/L Methylene Blue concentration, it has been observed that dyestuff could be completely removed. TiO2 catalyst reach %100 yield faster than ZnO. The increase in catalyst concentration increases the efficiency but the increase in the efficiency decreases as the concentration increases. As the number of lamps increases, the oxidation rate increases in parallel with the increase in the light intensity. The TiO2 catalyst is tried for removal of the Reactive Red 4 dyestuff from the solution and the removal is not observed to be as high as in the Methylene Blue. COD parameter is analyzed, and COD is also removed with 99% efficiency together with color during the process conducted at Methylene Blue solution.