Ag-TiO2 nanotüp kullanarak UV ışığı etkisiyle reaktif boyar maddenin fotokatalitik gideriminin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, TiO2 nanotüpler titanyum levha üzerinde anodizasyon tekniği kullanılarak üretilmiştir. Elde edilen TiO2 nanotüpler kimyasal işlem kullanılarak Ag ile katkılanmıştır. Reaktif boyar madde olan Cibacron Dep Red boyarmaddesinin fotokatalitik degradasyonu gümüş katkılanmış TiO2 nanotüp elektrotlar kullanarak UV-ışığı altında incelenmiştir. Katalitik fotodegradasyon üzerine katalizör miktarı (0-2.5 g/L), başlangıç boyarmadde konsantrasyonu (10-80 mg/L), çözelti pH'sı (3-10) ve sıcaklığın (20-50 C ) etkileri incelenmiştir. Fotokatalitik degradasyon yüzdesinin pH' daki artış ile artarken, boyar madde konsantrasyonu ve sıcaklık ile azaldığı görülmüştür. İncelenen deneysel şartlar altında en yüksek fotokatalitik degradasyonun % 96,90 olarak belirlendi. Ayrıca, gümüş katkılı TiO2 nanotüpün tekrar kullanılabilirliği araştırıldı. Sonuçlar gümüş katkılı TiO2 nanotüpün 4 tekrara kadar kullanılabildiği göstermiştir. Tekrar kullanım deneylerinde fotokatalitik fotodegradasyon yüzdesinin azaldığı görülmüştür. Diğer taraftan, fotokatalitik bozunma sonuçları aktif karbon adsorpsiyonu ile mukayese edildi. Aktif karbon miktarının 0,01 ile 0,25 g arasında kullanılmasıyla, Cibacron deep red C-D adsorpsiyonunun % 87,15 ile % 100 arasında olduğu belirlenmiştir.

In this study, photocatalytic degradation of Cibacron deep red C-D, a reactive dye was studied using silver doped TiO2 nanotube under UV light. The amount of catalyzer (0-2.5 g/L), initial dye concentration (10-80 mg/L), solution pH (3-10), and temperature effect (20-50 C) on photocatalytic degradation were studied. While percent of photocatalytic degradation was increasing with a rise in pH, it was seen to be decreased with initial dye concentration and temperature. The most photocatalytic degradation was determined to be 96,9% under the experimental conditions studied. Moreover, re-usability of silver doped titanium dioxide nanotube was investigated. Eventually, it was determined that silver doped titanium dioxide nanotube could be used up to 4 repeats. Moreover, it was seen that percentage of photocatalytic photodegradation decreased in re-use experiments. On the other hand, the results of photocatalytic degradation were comparised with activated carbon adsorption. Using the amounts of activated carbon between 0.01 and 0.25 g, the adsorption of Cibacron deep red C-D was determined to be between 87, 15 % and 100%.