Comparison of the photocatalytic efficiency of various forms of titanium dioxide by using humic acid as a model compounds

Abstract

ÖZET Bu çalışmanın amacı iki farklı kristal yapıdaki titanyum dioksitin (anataz ve rutil) 0.25 mg/mL konsantrasyonda bulunduğu sulu ortamda, hümik asit (10-50 mg/L) model alınarak fotokatalitik verimlerinin karşılaştırılmasıdır. Hombikat UV 100'm yüzde yüz anataz, Degussa P-25'in yüzde yetmiş anataz ve yüzde otuz rutil ve Merck'in de yüzde yüz rutil kristal yapılan olduğundan, Renko436 ve UV254 bazında bu üç titanyum dioksitin birinci derece hız sabitleri ve Langmuir-Hinshelwood oksidasyon hızları karşılaştırılmıştır. Renk436 ve UV254' ün 10 mg/L Humik Asit ve Degussa P-25 için birinci derece hız sabitleri sırasıyla 1.93x1 0`2 min`1 ve 1.3 9x1 0`3 min'1' dir. Anataz Degussa P-25 fotokatalist olarak kullanıldığında daha yüksek iderım hızı elde edilmiştir (Renize436 ve UV254 için Langmuir-Hinshelwood oksidasyon hızlan sırasıyla 3.49xl0`2 min/m ve 8.14xl0`2 min/m' dir). Daha önce yayınlanmış olan sonuçlarla karşılaştırmalı olarak bu iki çeşit titanyum dioksitin, Renlcjoo ve TOK bazında değerlendirilmesi yapılmıştır. Bu çalışmada kullanılan titanyum dioksit çeşitlerinin hümik asitin fotokatalitik giderim hızlarında etkili olduğu görülmüştür. vu

ABSTRACT The aim of this work was to compare the photocatalytic efficiencies of two crystal forms of titanium dioxide; anatase (Degussa P-25 and Hombikat UV 100) and rutile (Merck) with loading of 0.25 mg/mL by using humic acid as a model compound within the concentration range of 10-50 mg/L. Since Hombikat UV 100 is hundred per cent anatase, Degussa P-25 is 70 per cent anatase and 30 per cent rutile and Merck is mainly rutile in crystal form, these types of titanium dioxide have been compared on the basis of pseudo first order rate constants and Langmuir-Hinshelwood oxidation rates, in terms of Color436 and UV254. Pseudo first order rate constants of Degussa P-25 for 10 mg/L humic acid are 1.93xl0`2 min`1 and 1.39xl0`3 min`1 for Color436 and UV254, respectively. Relatively higher removal rates were obtained when Anatase Degussa P-25 was used as the photocatalyts (Langmuir-Hinshelwood oxidation rate for Color436 is 3.49x10` min/m and for UV254, R = 8.14x10` min/m). The comparative data in relation to the previously published results are also presented and evaluated in terms of Color4oo and TOC for two types of titanium dioxide. In this work, it is seen that these types of titanium dioxide are effective on the photocatalytic removal rate of humic acid. VI