Karbon nanotüp/kobalt ferrit kompozit nanopartiküllerin sentezi ve fotokatalitik aktivitelerinin incelenmesi
Synthesis of carbon nanotube/cobalt ferrite nanocomposites and theinvestigation of their photocatalytic activities
- Tez No: 720835
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM HAKKI KARAKAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Fotokatalitik, Hidrotermal sentez, Karbon nanotüp, Metal oksit katalizörü, Photocatalytic, Hydothermal synthesis, Carbon nanotube, Metal oxide catalyst
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bayburt Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Su tüm canlıların yaşamsal faaliyetleri için vazgeçilmez ve yeri doldurulamaz bir kaynaktır. Suların çeşitli kaynaklardan gelen kimyasal kökenli kirleticilerle veya mikrobiyal etkilerle kirlenmesi sonucu ortaya çıkan su kirliliği çağımızın en büyük çevre sorunlarından birisidir. Sulardaki kirliliklerin giderimi için mevcut giderim yöntemleri yetersiz kalabilmektedir. Dolayısıyla suların arıtımı için yeni arıtım yöntemlerinin geliştirilmesi veya mevcut yöntemlerin iyileştirilmesi gerekmektedir. Birçok farklı alanda önemli katkılar sağlayan nanoteknoloji, su kirliliği problemlerinin çözümü içinde önemli alternatifler sunmaktadır. Son yıllarda, atıksuların arıtımı için, nanoteknoloji ürünü olan çeşitli yarı iletkenlerin fotokatalizör olarak kullanıldığı ileri oksidasyon yöntemleri büyük ilgi görmektedir. Bu çalışmada, kobalt ferrit olarak bilinen bir nanopartikülün tekstil atıksularının arıtımındaki fotokatalitik aktivitesi incelenmiştir. Buna göre, ilk olarak manyetik kobalt ferrit nanopartiküller hidrotermal sentez yöntemiyle sentezlenmiştir. Sentezlenen partiküllerin fotokatalitik aktivitelerini arttırmak için, tekli duvarlı karbon nanotüp (SWCNT) ve çoklu duvarlı karbon nanotüpler (MWCNT) üzerinde hareketsizleştirilerek 2 farklı tür kompozit elde edilmiştir. Elde edilen tüm örneklerin çeşitli yapısal manyetik ve morfolojik özellikleri XRD, SEM, TEM, FT-IR, BET ve VSM gibi çeşitli tekniklerle kapsamlı bir şekilde karakterize edilmiştir. Daha sonra üretilen CoFe 2 O 4 nanopartikülleri ve CoFe 2 O 4 @SWCNT ve CoFe 2 O 4 @MWCNT kompozitleri, sentetik olarak hazırlanmış ve 50 mg/L boyarmadde içeren model atıksuların fotokatalitik oksidasyonla arıtımı sürecinde fotokatalizör olarak kullanılmış ve fotokatalitik etkinlikleri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Bu denemelerde her bir katalizör için sırasıyla 0,010 g/L, 0,025 g/L, 0,050 g/L ve 0,10 g/L katalizör dozajlarında denemeler yapılmıştır. Her üç farklı katalizörle yapılan demelerden elde edilen veriler, sulu çözeltideki boya içeriğinin tamamen giderilebildiğini göstermektedir. Ayrıca, elde edilen deneysel veriler kullanılarak yapılan hesaplamalar, tüm bu süreçlerin yalancı 1. derece kinetik model ile uyumlu olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Water is an indispensable and irreplaceable resource for all living things. However, water pollution by chemical pollutants from various sources or by microbial effects, is one of the biggest environmental problems of our age. Traditional treatment methods may be insufficient for the removal of pollutants from water. Therefore, it is necessary to develop new treatment methods or improve existing methods for water treatment. Accordingly, nanotechnology offers essential alternative solutions to water pollution problems. In recent years, photocatalytic oxidation methods performed with various nano-sized semiconductors used as photocatalysts, have attracted great deal of interest in wastewater treatment. In this study, the photocatalytic activities of cobalt ferrite/CNT nanocomposites were investigated for the treatment of textile industry wastewater. Firstly, magnetic cobalt ferrite nanoparticles were synthesized by the hydrothermal synthesis method. Then, to increase the photocatalytic activities of the synthesized particles, two different composites were obtained by immobilizing on single-walled carbon nanotubes (SWCNT) and multi-walled carbon nanotubes (MWCNT). The various structural, magnetic and morphological properties of all obtained samples were comprehensively characterized by using multiple techniques such as XRD, TEM, FT-IR, BET, and VSM. Later, CoFe 2 O 4 nanoparticles, CoFe 2 O 4 @SWCNT, and CoFe 2 O 4 @MWCNT nanocomposites were used as photocatalysts in treatment via the photocatalytic oxidation of synthetically prepared model wastewaters containing 50 mg/L dyestuffs, and their photocatalytic activities were comparatively investigated. Experiments were carried out at catalyst dosages of 0.010 g/L, 0.025 g/L, 0.050 g/L, and 0.10 g/L for each catalyst, respectively. The results obtained from the experiments show that the dye content in the aqueous solution was entirely removed. Additionally, calculations made using the experimental data obtained showed that all these processes were compatible with the pseudo- first-order kinetic model.
Benzer Tezler
- Synthesis of poly (Methyl methacrylate) reinforced by multi-walled carbon nanotubes and magnetite nanofillers
Mwcnt ve magnetit nanodolgular ile güçlendirilmiş poli (Metil metakrilat) sentezi
ECEM ERMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN BAYDOĞAN
- Karbon nanotüp takviyeli nikel-kobalt kaplamaların geliştirilmesi
Development of carbon nanotube reinforced nickel-cobalt coatings
RAMAZAN KARSLIOĞLU
Doktora
Türkçe
2014
Mühendislik BilimleriSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. HATEM AKBULUT
- Farklı destek malzemeleri ile hazırlanmış kobalt fitalosiyanin katalizörünün üretimi karakterizasyonu ve pem yakıt pili performansının incelenmesi
Production characterization and the proton exchange membrane fuel cell performance analyses of cobalt phthalocyanine catalyst prepared with different support materials
SÜMEYYE DURSUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMİZ GÜLTEKİN AKAY
DOÇ. DR. MEHMET SÜHA YAZICI
- Karbon nanotüp ve metal nanoparçacıklar ile modifiye edilen bir camsı karbon elektrot ile acetaminophen varlığında tyrosine saptanması
Determination of tyrosine in the presence of acetaminophen using a glassy carbon electrode modified with carbon nanotubes and metal nanoparticles
KÜBRA KÜRÜM
- Dikey karbon nanotüp üretimi ve çeşitli uygulamalar için yüzey özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of vertically aligned carbon nanotubes and investigation of their surface properties for different applications
ZEYNEP DALKILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KARATEPE YAVUZ