Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı

Titanyum-Dioksit Üzerinde Organik Maddelerin Adsorpsiyonu Ve Fotokatalitik Bozunması

Biyoflavonoid ve yüzey aktif madde sınıfına giren bazı organik maddelerin nano boyutlu TiO2 tanecikleri üzerinde adsorpsiyonu ve/veya fotokatalitik bozunması spektrofotometrik yöntemle incelendi.

Adsorpsiyonun veya fotokatalitik bozunmanın etkisini aydınlatmak için katyonik bir yüzey aktif madde olan setil piridinyum klorür (CPC) çözeltileri TiO2 ile ışıkta ve karanlıkta muamele edildi. Zamana, TiO2 dozajına ve CPC nin başlangıç derişimine bağlı olarak gerçekleştirilen deneyler fotokatalitik bozunmadan ziyade adsorpsiyon olaylarının reaksiyon mekanizması üzerinde etkili olduğunu gösterdi. Ardışık desorpsiyon çalışmaları TiO2 nano tanecikleri üzerinde adsorpsiyon meydana geldiğini doğruladı. Adsorplanan madde miktarı çözelti/katı oranıyla artarken dağılım katsayıları üzerinde zıt bir etki gözlemlendi. Yüzey aktif madde adsorpsiyonu için tipik olan iki adımlı bir adsorpsiyon izotermi elde edildi.

6 saat boyunca güneş ışığına maruz bırakılan flavonların fotokatalitik bozunma yüzdesi % 80 e kadar ulaştı. Tetraetilamonyum-hidroksit (TEAOH) varlığında fotokatalitik bozunma % 40lara kadar azaldı. Gece boyunca veya karanlık koşullar altında hiçbir parçalanma gözlenmedi.

Ancak sistem ışığa maruz bırakıldığında foto bozunma yeniden başladı ve flavon tamamıyla parçalandı.

Aynı koşullarda TEAOH varlığında ve yokluğundaki hesperidin çözeltileri için de benzer davranış gözlemlendi. Desorpsiyon çalışmaları da hesperidin için fotokatalitik bozunmanın hakim mekanizma olduğunu gösterdi. Flavon ve hesperidin için elde edilen kinetik sonuçlara Langmuir-Hinshelwood eşitliği başarılı bir şekilde uygulanabildi.

Diğer taraftan karanlıkta ve aydınlatılmış çözeltilerden elde edilen deneysel sonuçlar TiO2 üzerinde rutinin tutunma mekanizmasının adsorpsiyon olduğunu gösterdi. 0.1 l/g çözelti/katı oranına kadar dağılım katsayılarında gözlemlenen keskin artış bu değerden sonra yavaşladı. Rutin adsorpsiyonu için kinetik veriler McKay eşitliğine uyum göstermiştir.

Aydınlıkta ve karanlık koşullarda organik maddelerle muamele edilmiş TiO2 in X ışınları difraksiyonu (XRD) ve Furrier transform kızılötesi (FTIR) spektrumları işlem görmemiş TiO2 inkilerle karşılaştırıldı. Elde edilen sonuçlar deneysel gözlemlerle uyumlu bulundu.