Titanyum dioksit süspansiyon ve ince filmleri ile bakteriyel giderim

Abstract

Bu çalışmada Escherichia coli (E-coli, ATCC saf kültürü), Shigelladysenteria (klinik izolat) ve Salmonella enteritidis (klinik izolat) safkültürlerinden hazırlanan su örneklerinin değişik katalizör sistemlerikullanılarak fotokatalitik dezenfeksiyonu araştırıldı. Tez çalışması anahatlarıyla iki ana başlık altında toplanabilir. Birincisi, sulu ortamda TiO2 vegümüş yüklenmiş titanyum dioksit (Ag-TiO2) süspansiyonları ile, E-coli,Shigella dysenteria ve Salmonella enteritidis (klinik izolatlar) giderimi.İkincisi ise cam üzerine kaplanmış TiO2, Fe yüklemesi ile modifiye edilmişTiO2 ince filmi ve yeni üretilen bazı ince filmler (ZnO, ZnS, CdS) ile E-coligiderimi.E-coli'nin UV, TiO2/UV ve Ag-TiO2/UV ile zamana bağlıinaktivasyon yüzdeleri göz önüne alındığında TiO2/UV sisteminde 10dakikalık ışınlama ile mevcut bakterilerin %71,5'i giderilirken 25 dakikalıkışınlama sürecinde %100 giderim sağlanmıştır. Ag-TiO2/UV sisteminde ise%1 (w/w) oranında gümüş yüklemesi yapılmış katalizörün mikroorganizmaiçeren su örneğine ilave edilir edilmez ışınlama yapılmaksızın %53,7'likgiderim sağlanmaktadır. Işınlama yapıldığında 5 dakikalık ışınlamasonrasında tüm mikroorganizmaların geri dönüşümsüz olarak öldürüldüğügözlenmiştir.Aynı katalizör sistemleri Salmonella enteritidis ve Shigella dysenteriaklinik izolatları ile tekrarlanmıştır. Ancak TiO2/UV sisteminde beklenenoranda etkinlik gözlenmemiştir çünkü çalışılan mikroorganizmalar dahadirençli olan klinik izolatlardı. Katalizör kullanılmasına rağmen gideriminbüyük oranda UV ışınları tarafından gerçekleştiği söylenebilir. Ag-TiO2/UVsistemi ise çok etkin görünmektedir zira katalizör mikroorganizma içeren suörneğine ilave edilir edilmez ışınlama yapılmaksızın %45'lik giderimsağlanmaktadır.Diğer taraftan üretilen ince film kaplı malzemelerden TiO2 ve demiryüklemiş TiO2 ince filmleri ile çok düşük giderim elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler: fotokatalitik, bakteriyel giderim, dezenfeksiyon

In this study, photocatalytic disinfection of water samplescontaminated with Escherichia coli (E-coli, ATCC25922), Shigella dysenteria(clinical isolate) and Salmonella enteritidis (clinical isolate) strains wereinvestigated by employing different catalyst systems.This thesis can mainlybe divided into two parts. Firstly, the photocatalytic disinfection of E-coli,Shigella dysenteria ve Salmonella enteritidis in aqueous suspension of TiO2and silver loaded titanium dioxide (Ag-TiO2) and secondly, disinfection of Ecoliusing glass coated with TiO2 thin film, Fe loaded TiO2 thin film and othernewly prepared thin films, suxh as ZnO, ZnS, CdS.When time-related inactivation percentages of E-coli weeconsidered, 71.5% of bacterial cells have been destroyed just after 10 minutesillumination period whilst 100% disinfection was achieved after 25 minutesillumination in TiO2/UV system. In Ag-TiO2/UV system, 53.7% ofdegradation was achieved when 1% (w/w) silver loaded catalyst added tomicroorganism containing aqueous sample without illumination. It wasobserved that if sample illuminated with UV light for 5 minutes allmicroorganisms were irreversibly killed.iiThe same catalyst systems were also repeated with Salmonellaenteritidis ve Shigella dysenteria clinic isolates. Neverheless, TiO2/UV systemwas not as effective as accomplished in E-coli disinfection as thesemicroorganisms were clinical isolates with higher resistance. It can be saidthat disinfection is mainly accomplished by UV illumination, but not catalyst.However Ag-TiO2/UV system seemed to be more effective since 45% ofdegradation achieved by addition of the catalyst in aquous sample.On the other hand, very low degradation rates were obtained byproduced TiO2 and Fe loaded TiO2 thin films.Key words: photocatalytic, bacterial removal, disinfection