Metal katkılı grafen oksit kompozitlerin katalitik uygulamaları
Catalytic applications of metal reinforced graphene oxide composites
- Tez No: 1016349
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ERSÖZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizikokimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması kapsamında, su kaynaklarındaki organik kirliliğin giderimi amacıyla yüksek verimli bakır katkılı indirgenmiş grafen oksit (Cu-rGO) nanokompozit fotokatalizörü ve türevleri başarıyla sentezlenmiş ve bu malzemelerin hem yapay UV ışık hem de doğal güneş ışığı altındaki performansları kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Sentez süreci, grafen oksitin (GO) mekanokimyasal yöntemlerle indirgenerek rGO'ya dönüştürülmesini ve bakır (Cu) nanopartiküllerinin bu yapı üzerine homojen bir şekilde entegre edilmesini içermektedir. Karakterizasyon aşamasında gerçekleştirilen Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji Dağılımlı X-Işını Spektroskopisi (EDS) ve Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) analizleri; bakırın rGO iskeleti üzerinde homojen bir şekilde dağıldığını, indirgenme işlemi sonucunda yapıdaki karbon oranının belirgin şekilde arttığını ve oksijenli fonksiyonel grupların moleküler düzeyde kararlı bir şekilde uzaklaştırıldığını doğrulamıştır. Fotokatalitik deneylerde model kirletici olarak metilen mavisi (MB) ve dirençli bir pestisit olan İmidacloprid kullanılmıştır. Elde edilen bulgular, Cu-rGO nanokompozitinin UV ışık altında 300 dakika sonunda %98'in üzerinde bir giderim verimi sergileyerek saf rGO ve Cu-GO örneklerine göre çok daha üstün bir performans sunduğunu ortaya koymuştur. Bu olağanüstü performans artışı, rGO'nun yüksek iletkenliği ile bakırın“elektron tuzağı”görevi görerek yük taşıyıcıların yeniden birleşmesini engellemesi arasındaki sinerjik etkileşime dayandırılmıştır. Ayrıca, malzemenin doğal güneş ışığı altında da oldukça yüksek bir verimle çalışabilmesi, ekonomik ve sürdürülebilir çevre teknolojileri için büyük bir potansiyel sunduğunu göstermiştir. Yapılan stabilite testleri sonucunda, Cu-rGO'nun tekrarlanan kullanımlarda dahi yapısal kararlılığını koruduğu ve gerçek atıksu arıtım sistemlerinde kullanılabilir, yenilikçi ve çevre dostu bir fotokatalizör olduğu sonucuna varılmıştır. Öte yandan, dirençli bir kirletici olan İmidacloprid molekülü üzerinde gerçekleştirilen testlerde malzemenin katalitik aktivitesinin sınırlı kaldığı ve bu spesifik pestisit için hedeflenen yüksek arıtım verimlerine ulaşılamadığı saptanmıştır
Özet (Çeviri)
In this thesis, high-performance copper-doped reduced graphene oxide (Cu-rGO) nanocomposite photocatalysts were successfully synthesized for the removal of organic pollutants from water resources, and their performances under both artificial UV light and natural sunlight were comprehensively investigated. The synthesis process involves the mechanochemical reduction of graphene oxide (GO) into rGO and the homogeneous integration of copper (Cu) nanoparticles onto this framework. Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS), and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) analyses conducted during the characterization phase proved that copper was uniformly distributed on the rGO skeleton, the carbon ratio increased significantly following the reduction process, and the oxygen-containing functional groups were effectively removed at the molecular level. Methylene Blue (MB) and a resistant pesticide, Imidacloprid, were used as model pollutants in photocatalytic experiments. The findings revealed that the Cu-rGO nanocomposite exhibited a remarkable removal efficiency of over 98% after 300 minutes under UV light, offering a much superior performance compared to pure rGO and Cu-GO samples. This exceptional performance enhancement was attributed to the synergistic interaction between the high conductivity of rGO and the role of copper as an“electron trap,”preventing the recombination of charge carriers. Furthermore, the ability of the material to operate with high efficiency under natural sunlight demonstrated its great potential for economical and sustainable environmental technologies. Stability tests concluded that Cu-rGO maintains its structural stability even in repeated uses, making it an innovative and eco-friendly photocatalyst suitable for real wastewater treatment systems. On the other hand, tests conducted on the Imdacloprid molecule, which is a resistant pollutant, revealed that the catalytic activity of the material remained limited, and the targeted high removal efficiencies could not be achieved for this specific pesticide
Benzer Tezler
- Pik demiri ve karbon çeliğinin sulu çözeltiler içindeki korozyon hızının tayini
Determination of the rate of corrosion of the cast iran and carbon steel in the aqueous solutions
EMİNE NAZAN ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAYRİ YALÇIN
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Adolesan intihar girişimlerinin psiko-sosyal nedenleriyle ilgili araştırma
Başlık çevirisi yok
NAZMİYE YÜKSEL
- Ferrokrom fabrikasında çalışan işçilerde stogenetik çalışmalar
Başlık çevirisi yok
AYNUR ACAR
Doktora
Türkçe
1985
Tıbbi BiyolojiAkdeniz ÜniversitesiTıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜVEN LÜLECİ