Humic acid and oxid surface interactions: Adsorption, desorption and surface charge effects

Abstract

ÖZET HÜMÎK ASİT VE OKSİT YÜZEY ETKİLEŞİMLERİ: ADSORPSİYON, DESORPSİYON VE YÜZEY ELEKTRİK YÜKÜ ETKİSİ Bu çalışmada hümik asidin fotokatalitik oksidasyon sonucunda giderilebilirliğine, bir yarı iletken olan titanyum dioksidin adsorpsiyon-desorpsiyon etkileri, fotokatalitik şartlardan bağımsız olarak incelenmiştir. Deneyler farklı kristal yapılara sahip iki TİO2 ile gerçekleştirilmiştir. Titanyum dioksid örneklerinin deneysel adsorpsiyon-desorpsiyon sonuçlan, Freundlich izoterm eğrileri üzerinden sağlanan denklemlere yerleştirilerek, bu izotermlerden K (adsorpsiyon/desorpsiyon kapasitesi), ve l/n (adsorpsiyon/desorpsiyon kuvveti) değerleri hesaplanmıştır. Adsorpsiyon, her iki örnek için de ortamın pH'sımn arttırılmasıyla azalmıştır. Çalışılan titanyum dioksid miktarı aralığında, heterojen yapıya sahip örnek, hümik asidi daha fazla adsorplamıştır. Desorpsiyon, her iki örnek için de ortamın pH'sımn arttırılmasıyla artmıştır. Fakat, düşük desorpsiyon değerleri, hümik asidin titanyum dioksid yüzeyinden seyreltme metoduyla etkin bir şekilde alınamayacağını göstermiştir.

IV ABSTRACT HUMIC ACID AND OXIDE SURFACE INTERACTIONS: ADSORPTION, DESORPTION AND SURFACE CHARGE EFFECTS In this study, both the adsorption and desorption behaviour of humic acid onto two different crystal structures of TİO2 were investigated at altered pH conditions. The aim of this study was to understand the mechanisms underlying the contribution of adsorption to photocatalytic oxidation of humic acid apart from the photocatalytic conditions. The experimental results were fitted to the equations derived from Freundlich isotherms. From these equations K (adsorption/desorption capacity factors) and 1/n (adsorption/desorption intensity factors) values were calculated. Adsorption efficiencies decreased with an increase in the pH of the medium, regardless of the type of the TİO2 powder used. For adsorption, the powder with the more heterogeneous crystal structure was reported to be the effective sample within the studied range. Desorption efficiency increased as the pH of the medium increased. Yet, desorption efficiency values are found to be considerably low indicating the poor desorption of humic acid from TİO2 by dilution method