Seperation of titanium dioxide photocatalyst by physicochemical treatment methods

Abstract

vıı ÖZET Hümik asitlerin giderimi çevresel etkileri sebebiyle önemlidir. Hümik asitlerin Ti02'in fotokatalist olarak kullanıldığı fotokatalitik sistemlerde giderimi son zamanlarda önem kazanmıştır. Ancak TKVnin fotokatalitik degradasyon sonrası sistemden aynlması problem yaratmaktadır. Bu çalışmada TKVnin (0.25 mgmL^-S.O mgmL`1) fizikokimyasal metodlarla (sedimentasyon ve Fe(II) koagülasyonu) fotokatalitik olarak giderilmiş humik asitten (10 mgL`1 ve 20 mgL`1) ayrılması nötr pH'da incelenmiştir. Aynı denemeler fotokatalitik olarak giderilmemiş humik asit numunelerinde de yapılmıştır. TiCV in sedimentasyonu ve koagülasyonu görsel metodlarla takip edilmiştir. Fotokatalitik giderim sonrası sedimantasyonla ayrılabilecek optimum TİO2 konsantrasyonları, 10 mgL`1 hümik asit için 1.0 mgmL`1 ve 20 mgmL`1 hümik asit için 5.0 mgmL`1 olarak belirlenmiştir. Bu konsantrasyonlar 3 saatte çökeltilmiştir ve saydam bir çözelti elde edilmiştir. Fotokatalitik giderim sonrası 1.0 mgmL`1 TiCV in 10 mgL`1 hümik asitte ve 5.0 mgmL'1 TiCV in 20 mgmL`1 hümik asitte koagülasyonunda optimum Fe(H) konsantrasyonu 2.5 gL`1 olarak belirlenmiştir. Ti02 koagülasyon sonrası 30 dakikada çöktürülerek şeffaf bir çözelti elde edilmiştir. Sedimantasyon sonucu elde edilen TKVnin fotokatalitik giderim amacıyla tekrar kullanımı 10 mgL`1 hümik asidin 0.25 mgmL`1 TİO2 ile degradasyonunda Renk^ giderimini % 13 ve UV254 giderimini % 12 oranında azaltmıştır.

VI ABSTRACT Removal of humic acids is important as they have significant environmental effects. Photocatalytic degradation of humic acids by using TİO2 as photocatalyst, has gained increased attention. Separation of TİO2 from its aqueous solutions after photocatalytic degradation is a major problem in such photocatalytic systems. This study was conducted to investigate the separation of TİO2 (0.25 mgmL`1- 5.0 mgmL`1) by physicochemical methods. Sedimentation and coagulation with Fe(II) in treated humic acid solutions of 10 mgL`1 and 20 mgL`1 was executed at neutral pH. Separation was also conducted in untreated humic acid solutions. The sedimentation and coagulation of TİO2 in untreated and photocatalytically treated humic acid solutions was followed by visual observations. The optimum TİO2 concentrations to be separated by sedimentation were found as 1.0 mgmL`1 in photocatalytically treated humic acid solutions of 10 mgL`1 and 5.0 mgmL`1 in treated humic acid solutions of 20 mgL`1. Such concentrations were settled in 3 hours developing a practically clear supernatant. The optimum coagulant concentrations were detected as 2.5 gL`1 of Fe(II) for 1.0 mgmL`1 of TİO2 in treated humic acid solution of 10 mgL`1 and 5.0 mgmL`1 of TİO2 in treated humic acid solution of 20 mgL`1. TİO2 could be coagulated in 30 minutes producing a practically clear supernatant. TİO2 which was separated from its aqueous solution by sedimentation was reused in photocatalytic degradation. Humic acid removal in terms of Colo^o decreased by 13 % and removal in terms of UV254 decreased by 12 % in the photocatalytic degradation of 10 mgL`1 humic acid in the presence of 0.25 mgmL`1 reused TİO2.