| Proje Ekibi |
Doç. Dr. Hafize Nagehan KÖYSÜREN
Kırşehir Ahi Evran Üniversitesi, Türkiye Projedeki Rolü: Araştırmacı |
| Proje Türü | Yükseköğretim Kurumları Tarafından Destekli Bilimsel Araştırma Projesi |
| Proje No | - |
| Proje Konusu | Organik boyalar, düşük konsantrasyonda bile suyu çevreye ve insan sağlığına zararlı hale getiren su kirleticileridir. Fotokatalitik bozunma, iyon değiştirme, adsorbsiyon ve çökeltme gibi çeşitli yöntemlerle sudan zararlı organik boyaların uzaklaştırılmasına çalışılmaktadır. Yüksek verimi ve düşük maliyeti nedeniyle belirtilen yöntemler arasından fotokatalitik bozunma tekniği yoğun ilgi görmektedir. Özellikle, titanyum dioksit (TiO2), yüksek katalitik etkinliği, güçlü oksitleme gücü, kararlılığı ve düşük maliyeti nedeniyle yarıiletken fotokatalizör olarak fotokatalitik bozunma tepkimelerinde yoğun şekilde çalışılmaktadır. TiO2, UV radyasyonuna maruz kaldığında değerlilik bandındaki elektronları uyarılarak iletim bandına geçer ve böylece katalizör yüzeyine ulaşırlar. Bu elektronlar, fotokatalizör yüzeyinde oksijen ve yüzeye tutunan moleküller ile reaksiyona girerek süperoksit ve hidroksil radikalleri oluştururlar. Bu aktif radikaller, atık su içerisindeki organik boyaların parçalanarak bozunmasını sağlamaktadır. TiO2’ nin fotokatalitik etkinliği, UV ışıması ile oluşan elektron-boşluk çiftlerinin tekrar birleşme hızlarının yüksek olması nedeniyle kısıtlanmaktadır. Titanyum dioksit, ZnO, NiO, ZnS ve B2O3 benzeri yarıiletkenlerle birlikte uygulanarak, UV ışıması ile oluşan elektron-boşluk çiftlerinin tekrar birleşme hızları azaltılabilir ve böylece fotokatalitik etkinliğin iyileşmesi sağlanabilir. Polivinil borat (PVB), yapısında bor oksit (B2O3) fonksiyonel grupları içeren bir polimerdir. Bu çalışma kapsamında, PVB/TiO2 kompozitleri hazırlanmıştır ve hazırlanan kompozitlerin fotokatalitik etkinliği çalışılmıştır. PVB/TiO2 kompozitleri, titanyum dioksit nanoparçacık varlığında polivinil alkol ve borik asitin kondenzasyon tepkimesi sonucu elde edilmiştir. Proses değişkeni olarak içerisinde farklı kompozisyonda (ağırlıkça 5, 10, 15, 20, 25, 30 ve 35) TiO2 içeren kompozitler hazırlanmıştır ve TiO2 kompozisyonun fotokatalitik etkinliğe olan etkileri çalışılmıştır. PVB/TiO2 kompozitlerinin fotokatalitik etkinliği, model boya olarak seçilen metilen mavisinin sudaki çözeltisinin UV ışığı altındaki fotokatalitik bozunumunun incelenmesi ile çalışılmıştır. PVB/TiO2 kompozitlerinin yapısal ve morfolojik özellikleri geçirimli elektron mikroskobu (TEM), taramalı elektron mikroskobu (SEM), termogravimetrik analiz (TGA) ve dönüşümlü kızılötesi spektrometresi (FTIR) ile incelenmiştir. Ağırlıkça 30’a kadar TiO2 içeriğine paralel olarak, PVB/TiO2 kompozitlerinin fotokatalitik etkinliği artmıştır ve kompozitler daha yüksek boya giderim hızı sergilemiştir. Polivinil borat ve titanyum dioksitin kompozit fazı içerisinde birlikte uygulanmasıyla polimer yapısında bulunan bor oksit fonksiyonel gruplarının TiO2’nin fotokatalitik etkinliğini iyileştirdiği düşünülmektedir. Ağırlıkça 15, 20, 25, 30 ve 35 oranında TiO2 nanoparçacıkları içeren PVB kompozitleri, saf polimer ve saf TiO2’xxye kıyasla daha etkili fotokatalitik etkinlik sergilemiştir. TiO2 nanoparçacıkları, PVB matriksi içerisinde homojen dağılım göstermiştir. Ayrıca, titanyum dioksit nanoparçacıklarının kompozit yapısı içerisinde bulunması, fotokatalizörün tepkime ortamından ayrılma işlemini kolaylaştırmıştır. |
| Proje Durumu | Tamamlandı |
| Başlangıç Tarihi | 22-06-2017 |
| Bitiş Tarihi | 22-10-2018 |
