Aktif karbon destekli fotokatalizörlerin sentezlenmesi ve onların fotokatalitik uygulamalarının incelenmesi

Abstract

Artan teknoloji ve nüfus ile birlikte su kirliliği de artmaktadır. Su kirliliğinde daha çok ağır metal ve boyar madde neden olmaktadır. Sudan boyar madde gidermesi adsorpsiyon ve fotokatalitik gibi yöntemler kullanılmaktadır. Fotokatalitik yöntem hızlı uygulanabilirliği düşük maliyetli avantajından dolayı daha çok tercih edilmektedir. Boyarmaddelerin fotokatalitik bozundurulmasında yarı iletkenler kullanılmaktadır. Son zamanlardaki bilimsel çalışmalarda yarı iletkenler bir destek malzemeye tutturularak kullanılmaktadır. Bu çalışmada metilen mavisinin fotokatalitik bozundurulmasında kullanılmak üzere aktif karbon destekli ZnS, aktif karbon destekli CdS, aktif karbon destekli Fe doplanmış ZnS ve aktif karbon destekli Fe doplanmış CdS katalizörleri sentezlenmiştir. Sentezlenen katalizörlerin karakterizasyonu SEM, EDX, XRD ve BET cihazlarıyla gerçekleştirilmiştir. Metilen mavisinin fotokatalitik bozundurma çalışmaları UV-C lambası varlığında gerçekleştirilmiştir. Metilen mavinin fotokatalitk bozundurma deneylerinde aktif karbon/metal oranı, boyar madde başlangıç konsantrasyonu, katalizör miktarı ve zaman parametrelerin etkisi incelenmiştir. Her bir katalizör için metilen mavisinin bozundurma kinetiği belirlenmiştir. Bütün katalizör için metilen mavisinin fotokatalitik bozundurmasının birinci dereceden olduğu tespit edilmiştir.

Water pollution increases with increasing technology and population. Water pollution is mostly caused by heavy metals and dyes. Adsorption and photocatalytic methods are used to remove dyestuff from water. The photocatalytic method is more preferred because it has advantages such as rapid applicability and low cost. Semiconductors are used for photocatalytic degradation of dyes. In recent scientific studies, supported semiconductor materials are often used.In this study, activated carbon-supported ZnS activated carbon-supported CdS, activated carbon-supported Fe doped ZnS and activated carbon-supported Fe doped CdS catalysts were synthesized for photocatalytic degradation of methylene blue. Characterization of synthesized catalysts was carried out with SEM, EDX, XRD and BET devices. The photocatalytic degradation of methylene blue was carried out in the presence of a UV-C lamp. In the photocatalytic degradation of methylene blue experiments, the effect of different parameters such as active carbon/metal ratio, dyestuff initial concentration, catalyst amount and time were investigated. The degradation kinetics of methylene blue was determined for each catalyst. The kinetics of photocatalytic degradation of methylene blue for the whole catalyst was found to be first order.