Production and application of photocatalysts for detoxification of contaminated water

Abstract

Bu çalışmanın temel amacı, sularda siyanür ve metilen mavisi bileşiklerini fotookside etmek için, potasyum lantanyum titanat (KLTO) fotokatalizörlerin silikon altlıklar üzerine sol-jel yöntemiyle üretilmesidir. Siyanür ve metilen mavisi (MB) toksik etkisinin belirlenmesi için Daphnia magna akut toksisite testi gerçekleştirilmiştir. KLTO 'nun faz analizi ve yüzey morfolojisini görebilmek için Farklı termal analiz-termogravimetre (DTA-TG), Fourier dönüşümlü kızılötesi (FTIR), X ışınları difraktometresi (XRD) ve Taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri sırasıyla gerçekleştirilmiştir. Fotokatalitik parçalanma testeri Suntest CPS solar simülatör cihazında gerçekleştirilmiştir. Absorbans değerlerinin ölçümünün Schimadzu UV-mini 1240 spektrofotometrenin yardımıyla gerçekleştirilmiştir. İnce filmlerin uygulaması ve test edilmesi için kesikli-reaktör dizayn edilip üretilmiştir.KLTO ince filmleri başarılı bir şekilde silikon altlıklar üzerine kaplanmıştır. Fotokatalitik parçalanma testleri, SUVA toksisite testleri ve Akut toksisite testleri gerçekleştirilmiştir. KLTO ince filmler, metilen mavisinin Daphnia magna akut toksisite testinde daha az toksik etki sergilediği bulunmuştur. Fotokatalitik parçalanma testleri KLTO ince filmleri ile birlikte daha başarılı olmuştur. Prototip reaktör ile birlikte, KLTO ince filmleri tasarlanan reaktörde toplanmıştır ve maksimum verim elde edilmiştir.

The main objective of this study is to produce potassium lanthanium titanates (KLTO) photocatalysts on silicon substrates via sol-gel method by spin coating to photooxidize of cyanide and methylene-blue compounds in the water. Acute Toxicity test with Daphnia magna were performed to evaluate toxicity of methylene-blue (MB) and cyanide. Different thermal analysis - Thermogravimetry (DTA-TG), Fourier Transform Infrared (FTIR), X-Ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscope (SEM) analyses were carried out to see phase identification and surface morphology of the KLTO, respectively. Photocatalytic degredation tests were investigated in a Suntest CPS solar simulator. The measurement of an absorbance values were carried out with the help of Schmadzu UV-mini 1240 spectrometer. Batch- reactor was designed and produced for application and testing of thin films. KLTO thin films were successfully coated on silicon substrates. Photocatalytic degredation tests, SUVA toxicity tests and Acute toxicity tests were investigated. It was found that KLTO thin films exhibited less toxic effect on Daphnia magna acute toxicity test of methylene blue azo-dye and cyanide. Photocatalytic degradation tests were more successful with KLTO thin films. With the prototype reactor, KLTO thin films were collected in a designed reactor and achieved maximum efficiency.