Kobalt Ferrit Nanoparçacıkların Sentezi, Karakterizasyonu ve Fotokataliz Uygulamaları:Farklı Çöktürücü Maddelerin ve Yöntemlerin Etkisi
Synthesis, Characterization and Photocatalysis Applications of Cobalt Ferrite Nanoparticles: The Effect of Different Precipitating Agents and Methods
Yazar: Keleş Güner, Eda
Dergi: Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Vol. 13 No. 1, 2022
Anahtar kelimeler: Chemical Engineering ; Kimya Mühendisliği ; Kobalt ferrit,Birlikte çöktürme,Sol-jel,Karakterizasyon,Fotokataliz ; •Cobalt ferrite,Co-precipitation,Sol-gel,Characterization,Photocatalysis

Bu çalışmada, birlikte çöktürme ve sol-jel yöntemleri ile hazırlanan kobalt ferritnanopartiküllerin yapısal ve fotokatalitik özellikleri üzerinde sentez yönteminin etkisine ilişkinbir araştırma sunulmaktadır. Çöktürücü maddeler olarak sodyum hidroksit, potasyum hidroksitve amonyak, jelleştirici madde olarak sitrik asit kullanılmıştır. Elde edilen kobalt ferritfotokatalizörlerinin karşılaştırmalı özellikleri X-ışını kırınımı (XRD), Fourier dönüşümükızılötesi (FTIR) spektroskopisi, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılımlı X Işınıanalizi (EDX) karakterizasyon teknikleri ile incelenmiştir. Numunelerin fotokatalitik aktiviteleri,görünür bölge ışıması altında Kristal Viyolet (KV) ve Rhodamin B (RhB)'nin fotobozunması iledeğerlendirildi. Birlikte çöktürme yöntemiyle ve çöktürücü madde olarak amonyak kullanılaraksentezlenen kobalt ferrit, diğer örneklerle karşılaştırıldığında daha üstün fotokatalitik aktivitesergiledi. Amonyak çöktürücüsü ile sentezlenen kobalt ferrit, fotokatalitik bozunma verimleriKV ve RhB için, 40 dakika ve 120 dakika sürelerden sonra sırasıyla %100 ve %91.2 olarakbelirlendi. Boyaların fotobozunmasının yalancı birinci dereceden kinetik modeli takip ettiğibulundu. Amonyak çöktürücüsü ile sentezlenen kobalt ferrit, yalancı birinci dereceden hızsabitleri KV ve RhB için sırasıyla 0.0847 ve 0.0205/dak olarak belirlendi.

In this study, a research on the effect of synthesis method on the structural and photocatalyticproperties of cobalt ferrite nanoparticles prepared by co-precipitation and sol-gel methods ispresented. Sodium hydroxide, potassium hydroxide and ammonia were used as precipitatingagents and citric acid was used as gelling agent. The comparative properties of the obtainedcobalt ferrite photocatalysts were investigated by X-ray diffraction (XRD), Fourier transforminfrared (FTIR) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-rayanalysis (EDX) characterization techniques. The photocatalytic activities of the samples wereevaluated by photodegradation of Crystal Violet (KV) and Rhodamine B (RhB) under visibleirradiation. cobalt ferrite synthesized by co-precipitation method and using ammonia as theprecipitant showed superior photocatalytic activity compared to other samples. Photocatalyticdegradation efficiencies of cobalt ferrite synthesized with ammonia precipitator were determinedas 100% and 91.2% for KV and RhB after 40 minutes and 120 minutes, respectively. Thephotodegradation of the dyes was found to follow the pseudo-first-order kinetic model. Thepseudo-first order rate constants of cobalt ferrite synthesized with ammonia precipitator weredetermined as 0.0847 ve 0.0205/min for KV and RhB, respectively