Sanayi atık sularından Cr(III) iyonlarının titanyum oksit - silika nanopartiküler fotokatalistle uzaklaştırılması

Abstract

Bu çalışma konjüge bağlı TiO2-SiO2 yüzeyi emdirme metodu ile hazırlandı. XRD, FTIR ve SEM ölçümlerine dayanarak, silika substrat üzerinde titanyum büyümesinin, çapraz bağlı Ti-O-Si nin arasına TiO2 fazının sabitlenmesiyle oluştuğu görüldü. Hazırlanan TiO2–SiO2 katalizör Cr(III) ağır metalinin bozulmak suretiyle giderilmesi bakımından kayda değer bir fotokatalitik etki gösterdi. Reaksiyon zamanı, kalsinasyon sıcaklığı, çözelti konsantrasyonu ve katalizör miktarı gibi parametreler detaylı bir şekilde incelendi. Katalitik performansın, katalizör, konsantrasyon ve reaksiyon zamanına önemli bir şekilde bağlı olduğu bulundu. Sentezlenen katalizör, X-ray difraksiyon analizi (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), FTIR gibi yüzey analizi ölçümlerini içeren tekniklerle karakterize edildi. Işıkla bozulma (fotodegredasyon) yöntemi kullanılarak atık sulardan Cr(III) iyonlarının uzaklaştırılması gerçekleştirildi.

TiO2/SiO2 was prepared by means of the impregnation method. Based on the results of XRD, FTIR and SEM measurements, the growth of titania on the silica substrate seems to occur by anchoring of the TiO2 phase through Ti–O–Si cross-linking bonds. The prepared TiO2–SiO2 catalyst demonstrated a remarkable photocatalytic activity toward degradation of Cr(III). The effect of reaction time, calcination temperature and time, amount of catalyst and solution concentration on the structural and chemical properties of the catalyst was investigated in details. The catalytic performance was found to depend essentially on the catalyst and target concentrations and the reaction time. The synthesized catalyst was characterized by a variety of techniques including surface area measurement, X-ray diffraction analysis (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) measurements. The characterization of prepared TiO2–SiO2 catalyst, its photocatalytic performance and applications of wastewater containing Cr(III) are presented and thoroughly discussed.