Ti(II) Oksit Nanoparçacık Yüklenmiş GMA-co-EGDMA Mikroküreler: Tekstil Boyalarının Sulu Ortamdan Fotokatalitik Giderimi

Atık suların arıtılmasında, özellikle tekstil boyalarının sulu ortamdan uzaklaştırılmasında, fotokatalitik teknikler birçok avantaja sahiptir. Bu çalışmada, fotokatalitik aktiviteyi en yüksek seviyeye çıkarmak için, nanoparçacık Ti (II) oksit (~10 nm) ve hidrojel polimer esaslı heterojen katalizörler üretilmiştir. Elde edilen foto-katalitik malzemenin performansı, sulu ortamlardan reaktif tekstil boyalarının giderilmesi işleminde değerlendirilmiştir. Düşük miktarlarda bile çevre ve insan sağlığına etkisi olan reaktif tekstil boyaları arasından model olarak seçilen alizarin kırmızısı S, Kongo kırmızısı, metilen turuncusu ve asit mavisi için Ti(II) oksit nanoparçacıklar doğrudan kullanıldığında (20 ppm boya, 10 ppm katalizör, 60 dakika ve 25°C’ta) %92.5’a varan bozunma elde edilirken, mikrokürelere yüklenmiş nanoparçacıklar ile %71.2 bozunma elde edilmiştir. Ancak, katalizörün ortamdan alınması dikkate alındığında, belirtilen performans azalması önemli değildir. Reaksiyon ortamının ölçeklendirilmesi ile yüksek giderim performansı elde edilebilir.

Ti (II) Oxide Nanoparticle Loaded GMA-co-EGDMA Microspheres: Photocatalytic Removal of Textile Dyes from Aqueous Medium

It is known that photocatalytic techniques have advantages over other conventional treatment techniques. In this study, nanoparticle Ti (II) oxide (~ 10 nm) and hydrogel polymer based heterogeneous catalysts were produced to maximize photo-catalytic activity. The performance of the obtained photo-catalytic material was evaluated in the process of removing reactive textile dyes from aqueous media. When the Ti (II) oxide nanoparticles were used directly for representative reactive textile dyes, alizarin red S, Congo red, methylene orange and acid blue (20 ppm dye, 10 ppm catalyst, 60 minutes and 25 ° C) which are extremely hazardous for human and environmental health even at low concentrations, up to 92.5% decomposition was achieved, while 71.2% decomposition was obtained with Ti (II) oxide nanoparticle embedded microparticles. However, given the advantages of removing the catalyst, the indicated performance reduction is not critical. By scaling the reaction conditions, high removal performance can be achieved.

___

Borker, P. and A.V. Salker, Photocatalytic degradation of textile azo dye over Ce1−xSnxO2 series. Materials Science and Engineering: B, 2006. 133(1): p. 55-60.

Konstantinou, I. and T. Albanis, TiO2-Assisted Photocatalytic Degradation of Azo Dyes in Aqueous Solution: Kinetic and Mechanistic Investigations: A Review. Vol. 49. 2004. 1-14.

H. Ehrampoosh, M., et al., Removal of methylene blue dye from textile simulated sample using tubular reactor and TiO 2/UV-C photocatalytic process. Vol. 8. 2011. 35-40.

Prado, A.G.S., et al., Nb2O5 as efficient and recyclable photocatalyst for indigo carmine degradation. Applied Catalysis B: Environmental, 2008. 82(3): p. 219-224.

Akpan, U.G. and B.H. Hameed, Parameters affecting the photocatalytic degradation of dyes using TiO2-based photocatalysts: a review. J Hazard Mater, 2009. 170(2-3): p. 520-9.

Malato, S., et al., Decontamination and disinfection of water by solar photocatalysis: Recent overview and trends. Catalysis Today, 2009. 147(1): p. 1-59.

Sun, Z., et al., Photocatalytic degradation of a cationic azo dye by TiO2/bentonite nanocomposite. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 2002. 149(1): p. 169-174.

Uğurlu, M., Adsorption of a textile dye onto activated sepiolite. Microporous and Mesoporous Materials, 2009. 119(1): p. 276-283.

Kun, R., K. Mogyorósi, and I. Dékány, Synthesis and structural and photocatalytic properties of TiO2/montmorillonite nanocomposites. Applied Clay Science, 2006. 32(1): p. 99-110.

Fukahori, S., et al., Photocatalytic decomposition of bisphenol A in water using composite TiO2-zeolite sheets prepared by a papermaking technique. Environ Sci Technol, 2003. 37(5): p. 1048-51.

Chong, M.N., et al., Recent developments in photocatalytic water treatment technology: a review. Water Res, 2010. 44(10): p. 2997-3027.

Choi, H., E. Stathatos, and D.D. Dionysiou, Photocatalytic TiO2 films and membranes for the development of efficient wastewater treatment and reuse systems. Desalination, 2007. 202(1): p. 199-206.

Molinari, R., et al., Photocatalytic degradation of dyes by using a membrane reactor. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 2004. 43(9): p. 1103-1114.

Yu, Y., et al., Enhancement of photocatalytic activity of mesoporous TiO2 by using carbon nanotubes. Applied Catalysis A: General, 2005. 289(2): p. 186-196.

Vinodgopal, K., D.E. Wynkoop, and P.V. Kamat, Environmental Photochemistry on Semiconductor Surfaces:  Photosensitized Degradation of a Textile Azo Dye, Acid Orange 7, on TiO2 Particles Using Visible Light. Environmental Science & Technology, 1996. 30(5): p. 1660-1666.

Ni, M., et al., A Review and Recent Developments in Photocatalytic Water-Splitting Using TiO2 for Hydrogen Production. Vol. 11. 2007. 401-425.

Litter, M.I., Heterogeneous photocatalysis: Transition metal ions in photocatalytic systems. Applied Catalysis B: Environmental, 1999. 23(2): p. 89-114.

Gelover, S., P. Mondragón, and A. Jiménez, Titanium dioxide sol–gel deposited over glass and its application as a photocatalyst for water decontamination. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 2004. 165(1): p. 241-246.

Carpio, E., et al., Photocatalytic degradation of phenol using TiO 2 nanocrystals supported on activated carbon. Vol. 228. 2005. 293-298.

Shironita, S., et al., Preparation of nano-sized platinum metal catalyst using photo-assisted deposition method on mesoporous silica including single-site photocatalyst. Applied Surface Science, 2008. 254(23): p. 7604-7607.

Damodar, R.A. and T. Swaminathan, Performance evaluation of a continuous flow immobilized rotating tube photocatalytic reactor (IRTPR) immobilized with TiO2 catalyst for azo dye degradation. Chemical Engineering Journal, 2008. 144(1): p. 59-66.

Shan, A.Y., T.I.M. Ghazi, and S.A. Rashid, Immobilisation of titanium dioxide onto supporting materials in heterogeneous photocatalysis: A review. Applied Catalysis A: General, 2010. 389(1): p. 1-8.

Li, Y. and S.-J. Kim, Synthesis and Characterization of Nano titania Particles Embedded in Mesoporous Silica with Both High Photocatalytic Activity and Adsorption Capability. The Journal of Physical Chemistry B, 2005. 109(25): p. 12309-12315.

Fabiyi, M. and R. L Skelton, Photocatalytic Mineralisation of Methylene Blue using Buoyant TiO2-Coated Polystyrene Beads. Vol. 132. 2000. 121-128.

Mahshid, S., M. Askari, and M. Sasani Ghamsari, Synthesis of TiO2 Nanoparticles by Hydrolysis and Peptization of Titanium Isopropoxide Solution. Vol. 189. 2007. 296-300.

Xiong, Z., et al., Synthesis of TiO2 with controllable ratio of anatase to rutile. Journal of Materials Chemistry A, 2014. 2(24): p. 9291-9297.

Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: 2
  • Başlangıç: 2014
  • Yayıncı: BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Farklı Akım Koşullarına Sahip Serbest Hidrolik Sıçramanın Deneysel ve Sayısal Modellemesi

Veysel GÜMÜŞ, Mehmet PARMAKSIZ, Oğuz ŞİMŞEK, Yavuz AVŞAROĞLU

Türkiyede Yetişen Phedimus stoloniferus Türünün Uçucu Kimyasal Bileşimi ve Biyoaktivite Değerlendirilmesi

Nuri YILDIRIM

Eser Element Zenginleştirilmesinde Kullanılmak Üzere Baskılama Tekniği ile Yeni Katı Fazların Hazırlanması

Kübra TURAN, Rukiye SAYGILI CANLIDİNÇ, Orhan Murat KALFA

POLYMERIC INSULATOR PERFORMANCE TEST UNDER MAGNETIC FIELD EFFECT

Fatih ATALAR, Doğan TÜRKAY, Arif YILDIRIMÇAKAR, Aysel ERSOY YILMAZ, Mukden UĞUR

Melas veya Arpa Kırması İlavesinin Börülce ve Soya Silajlarının Kalitesi Üzerine Etkisi

Erdem GÜLÜMSER, Hanife MUT, Uğur BAŞARAN, Medine ÇOPUR DOĞRUSÖZ

3 Boyutlu Lorentz Uzayında Null Cartan Helisler: Bir Yaklaşım

Zehra ÖZDEMİR

Polisülfon Membranlarının Mikroyapı ve Performansı Üzerine Bir Gözenek Oluşturucu Olarak Polivinilpirolidonun Rolü

Bilge EREN, Murat GÜNEY

Ellajik Asidin İnsan Akciğer Kanseri Üzerine Antiproliferatif Etkinliklerinin İn Vitro Araştırılması

Emre ÇÖMLEKÇİ, Canan VEJSELOVA SEZER, Hüseyin İZGÖRDÜ, Mehtap KUTLU

3-Benzil-4-[3-(3-metoksibenzoksi)-benzilidenamino]-4,5-Dihidro-1H-1,2,4-Triazol-5-on'un DFT/HF Temel Setleriyle Yapısal Özelliklerinin, Spektroskopik Yönlerinin, Elektronik ve Termodinamik Özelliklerinin İncelenmesi

Hilal MEDETALİBEYOĞLU, Haydar YÜKSEK

Endüstriyel Kazanlarda Yanma Veriminin Süreç Geliştirme Teknikleri Kullanılarak İyileştirilmesi

Ahmet Fevzi SAVAŞ, Ceyda KOCABAŞ