Sol-Jel Yöntemiyle Sentezlenen CeO2:0.1Er0.1Y Bileşiğinin Farklı Boyalar İle Fotokatalitik Aktivitelerinin İncelenmesi

Bu çalışmada, güneş enerjisi yardımıyla CeO2 temelli fotokatalizör bileşiğinin farklı boyar madde üzerinde etkisi araştırıldı. Çalışmada endüstride sıkça kullanılan ve toksik etkiye sahip metilen mavisi ve malahit yeşilinin CeO2:0.1Er0.1Y bileşiği kullanılarak fotokatalitik bozunma davranışı incelendi. Fotokatalizör, sol-jel yöntemi kullanılarak Er ve Y elementlerinin CeO2 kristal yapısına birlikte katkılaması ile sentezlendi. Sentez sonrası kristal yapı tayininde x-ışını toz difraktometresi kullanıldı. Sentezlenen örnekler kübik kristal yapısına sahiptir. Fotokatalizör etkinliklerinin araştırılmasında süreye bağlı olarak boya giderimi UV-Vis spektrofotometre ile izlendi. Boya giderim mekanizmasının detaylı incelenmesi amacıyla FT-IR analizinden yararlanılmıştır. Sonuç olarak, CeO2:0.1Er0.1Y bileşiğinin optik bant enerji düzeyi 2.92 eV hesaplandı. Sentezlenen CeO2 tabanlı bileşiğin fotokatalitik verim sırasıyla malahit yeşili ve metilen mavisi için % 48 ve %37 olarak belirlendi.

Investigation of Photocatalytic Activities of CeO2:0.1Er0.1Y Compound Synthesized by Sol-Gel Method with Different Dyes

In this study, the effect of CeO2-based photocatalyst compound on different dye was investigated with the solar energy. In the study, the photocatalytic degradation behavior of methylene blue and malahit green, which are frequently used in industry and have toxic effects, was investigated by using CeO2:0.1Er0.1Y compound. Photocatalyst was synthesized by doping Er and Y elements together to CeO2 crystal structure using sol-gel method. X-ray powder diffractometry was used to determine the crystal structure after synthesis. The synthesized samples have a cubic crystal structure. In the investigation of photocatalyst activities, dye removal was analysed with UV-Vis spectrophotometer. FT-IR analysis was used to examine the dye removal mechanism in detail. As a result, the optical band energy level of CeO2:0.1Er0.1Y was calculated as 2.92 eV. The photocatalytic efficiency of the synthesized CeO2-based compaund was determined as 48% and 37% for malehide green and methylene blue, respectively.

___

  • Akpan, U. G., & Hameed, B. H. (2009). Parameters affecting the photocatalytic degradation of dyes using TiO2-based photocatalysts: a review. Journal of hazardous materials, 170(2-3), 520-529
  • Aseena, S., Abraham, N., & Babu, V. S. (2021). Morphological and optical studies of zinc doped cerium oxide nanoparticles prepared by single step co-precipitation method. Materials Today: Proceedings.
  • Jack Clifton, I. I., & Leikin, J. B. (2003). Methylene blue. American journal of therapeutics, 10(4), 289-291.
  • Fauzi, A. A., Jalil, A. A., Hassan, N. S., Aziz, F. F. A., Azami, M. S., Hussain, I., ... & Vo, D. V. (2022). A critical review on relationship of CeO2-based photocatalyst towards mechanistic degradation of organic pollutant. Chemosphere, 286, 131651.
  • Koe, W. S., Lee, J. W., Chong, W. C., Pang, Y. L., & Sim, L. C. (2020). An overview of photocatalytic degradation: photocatalysts, mechanisms, and development of photocatalytic membrane. Environmental Science and Pollution Research, 27(3), 2522-2565.
  • Kerli, S., Kavgacı, M., Soğuksu, A. K., & Avar, B. (2022). Photocatalytic Degradation of Methylene Blue, Rhodamine-B, and Malachite Green by Ag@ ZnO/TiO2. Brazilian Journal of Physics, 52(1), 1-11
  • Liyanage, A. D., Perera, S. D., Tan, K., Chabal, Y., & Balkus Jr, K. J. (2014). Synthesis, characterization, and photocatalytic activity of Y-doped CeO2 nanorods. Acs Catalysis, 4(2), 577-584.
  • Ma, R., Zhang, S., Wen, T., Gu, P., Li, L., Zhao, G., ... & Wang, X. (2019). A critical review on visible-light-response CeO2-based photocatalysts with enhanced photooxidation of organic pollutants. Catalysis today, 335, 20-30.
  • Mittal, A. (2006). Adsorption kinetics of removal of a toxic dye, Malachite Green, from wastewater by using hen feathers. Journal of hazardous materials, 133(1-3), 196-202.
  • Magdalane, C. M., Kaviyarasu, K., Vijaya, J. J., Siddhardha, B., & Jeyaraj, B. (2017). Facile synthesis of heterostructured cerium oxide/yttrium oxide nanocomposite in UV light induced photocatalytic degradation and catalytic reduction: synergistic effect of antimicrobial studies. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 173, 23-34.
  • Miao, H., Huang, G. F., Liu, J. H., Zhou, B. X., Pan, A., Huang, W. Q., & Huang, G. F. (2016). Origin of enhanced photocatalytic activity of F-doped CeO2 nanocubes. Applied Surface Science, 370, 427-432.
  • Rafatullah, M., Sulaiman, O., Hashim, R., & Ahmad, A. (2010). Adsorption of methylene blue on low-cost adsorbents: a review. Journal of hazardous materials, 177(1-3), 70-80.
  • Veziroglu, S., Kuru, M., Ghori, M. Z., Dokan, F. K., Hinz, A. M., Strunskus, T., ... & Aktas, O. C. (2017). Ultra-fast degradation of methylene blue by Au/ZnO-CeO2 nano-hybrid catalyst. Materials Letters, 209, 486-491.
  • Xu, B., Yang, H., Zhang, Q., Yuan, S., Xie, A., Zhang, M., & Ohno, T. (2020). Design and Synthesis of Sm, Y, La and Nd‐doped CeO2 with a broom‐like hierarchical structure: a photocatalyst with enhanced oxidation performance. ChemCatChem, 12(9), 2638-2646
Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi-Cover
  • ISSN: 2687-3729
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 2018
  • Yayıncı: Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

Farklı Molaritelere Sahip KOH Çözeltisi Kullanılarak Üretilen Cüruf Esaslı Geopolimer Harçlarda Kür Sıcaklığı Etkisinin İncelenmesi

Murat ÇAVUŞ, Şinasi BİNGÖL

Bianchi Tip-V Evreninde Granda-Oliveros Ölçekli Tsallis Holografik Karanlık Enerji

Murat KORUNUR, Sibel KORUNUR

Covid-19 Salgınının Türkiye Elektrik Üretimine Etkisi

Burhan BARAN

Nano Boyutta Kalay ve Sodyum Katkılı Bi-2212 Süperiletken Sisteminde Elektriksel Özelliklerin Matematiksel Formülasyonlarının Elde Edilmesi

Mehmet Ersin AYTEKİN, Ali YÜCE, Berdan ÖZKURT

Fesleğenden (Ocimum Basilicum L.) Sentezlenen Gümüş Nanopartiküllerin İnsan Akciğer Kanseri Hücrelerinde Antikanser Aktivitesinin Araştırılması

Hilal YAVUZ, Münevver Müge ÇAĞAL, Hilal ÇALIK, Rabia CAKİR KOC, Musa TÜRKER

Düşük Frekanslarda Ag/GO- NiO/p-Si/Al Yapısının Frekans ve Voltaja Bağlı Özellikleri

Halil ÖZERLİ

İklim Değişikliğine Bağlı Sıcaklık Artışının Tarım Sektöründe İş Kazalarına Etkisi

Zeyneb KAHRAMAN, Keriman YÜRÜTEN ÖZDEMİR

Bitlis Yöresi İgnimbiritleri ile Oluşturulan Numunelerin Dayanım Sonuçlarının Tespitinde Bulanık Mantık Yönteminin Kullanılabilirliğinin Araştırılması

Nusret BOZKURT, Erden Ozan KARACA

Bazı Şeker Pancarı (Beta vulgaris L.) Çeşitlerinde Farklı Tuz Konsantrasyonlarının Çimlenme ve Erken Gelişim Dönemine Etkisi

Nazlı AYBAR YALINKILIÇ, Şilan ÇİÇEK, Sema BAŞBAĞ

Sol-Jel Yöntemiyle Sentezlenen CeO2:0.1Er0.1Y Bileşiğinin Farklı Boyalar İle Fotokatalitik Aktivitelerinin İncelenmesi

Handan ÖZLÜ TORUN, Soner CAKAR, Rabia KIRKGEÇİT, Fatma KILIÇ DOKAN