• Sonuç bulunamadı

EK-11 Sonuç Raporu Format

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "EK-11 Sonuç Raporu Format"

Copied!
24
0
0

Yükleniyor.... (view fulltext now)

Tam metin

(1)

EK-11 Sonuç Raporu Format

ANKARA ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJELERİ

KOORDİNASYON BİRİMİ KOORDİNATÖRLÜĞÜNE

Proje Türü : Bağımsız proje (B)

Proje No : 17B0443007

Proje Yürütücüsü : Doç. Dr. Özcan KÖYSÜREN

Proje Başlığı : Polivinil borate/titanyum dioksit kompozitin fotokatalitik etkinliği

Yukarıda bilgileri yazılı olan projemin sonuç raporunun e-kütüphanede yayınlanmasını;

İSTİYORUM

İSTEMİYORUM GEREKÇESİ:

Proje Yürütücüsü İmza

(2)

ANKARA ÜNİVERSİTESİ

BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJESİ SONUÇ RAPORU

Polivinil borate/titanyum dioksit kompozitin fotokatalitik etkinliği

Doç. Dr. Özcan KÖYSÜREN Dr. Öğr. Üyesi H. Nagehan KÖYSÜREN

17B0443007 22.06.2017 22.10.2018 30.10.2018

Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştrma Projeleri Ankara - " 2018 "

(3)

EK-11 Sonuç Raporu Format

I. Projenin Türkçe ve İngilizce Adı ve Özetleri

Polivinil borate/titanyum dioksit kompozitin fotokatalitik etkinliği

Organik boyalar, düşük konsantrasyonda bile suyu çevreye ve insan sağlığına zararlı hale getiren su kirleticileridir. Fotokatalitik bozunma, iyon değiştirme, adsorbsiyon ve çökeltme gibi çeşitli yöntemlerle sudan zararlı organik boyaların uzaklaştırılmasına çalışılmaktadır. Yüksek verimi ve düşük maliyeti nedeniyle belirtilen yöntemler arasından fotokatalitik bozunma tekniği yoğun ilgi görmektedir. Özellikle, titanyum dioksit (TiO2), yüksek katalitik etkinliği, güçlü oksitleme gücü, kararlılığı ve düşük maliyeti nedeniyle yarıiletken fotokatalizör olarak fotokatalitik bozunma tepkimelerinde yoğun şekilde çalışılmaktadır. TiO2, UV radyasyonuna maruz kaldığında değerlilik bandındaki elektronları uyarılarak iletim bandına geçer ve böylece katalizör yüzeyine ulaşırlar. Bu elektronlar, fotokatalizör yüzeyinde oksijen ve yüzeye tutunan moleküller ile reaksiyona girerek süperoksit ve hidroksil radikalleri oluştururlar. Bu aktif radikaller, atık su içerisindeki organik boyaların parçalanarak bozunmasını sağlamaktadır. TiO2’ nin fotokatalitik etkinliği, UV ışıması ile oluşan elektron-boşluk çiftlerinin tekrar birleşme hızlarının yüksek olması nedeniyle kısıtlanmaktadır. Titanyum dioksit, ZnO, NiO, ZnS ve B2O3

benzeri yarıiletkenlerle birlikte uygulanarak, UV ışıması ile oluşan elektron-boşluk çiftlerinin tekrar birleşme hızları azaltılabilir ve böylece fotokatalitik etkinliğin iyileşmesi sağlanabilir.

Polivinil borat (PVB), yapısında bor oksit (B2O3) fonksiyonel grupları içeren bir polimerdir. Bu çalışma kapsamında, PVB/TiO2 kompozitleri hazırlanmıştır ve hazırlanan kompozitlerin fotokatalitik etkinliği çalışılmıştır. PVB/TiO2 kompozitleri, titanyum dioksit nanoparçacık varlığında polivinil alkol ve borik asitin kondenzasyon tepkimesi sonucu elde edilmiştir. Proses değişkeni olarak içerisinde farklı kompozisyonda (ağırlıkça %5, 10, 15, 20, 25, 30 ve 35) TiO2

içeren kompozitler hazırlanmıştır ve TiO2 kompozisyonun fotokatalitik etkinliğe olan etkileri çalışılmıştır. PVB/TiO2 kompozitlerinin fotokatalitik etkinliği, model boya olarak seçilen metilen mavisinin sudaki çözeltisinin UV ışığı altındaki fotokatalitik bozunumunun incelenmesi ile çalışılmıştır. PVB/TiO2 kompozitlerinin yapısal ve morfolojik özellikleri geçirimli elektron mikroskobu (TEM), taramalı elektron mikroskobu (SEM), termogravimetrik analiz (TGA) ve dönüşümlü kızılötesi spektrometresi (FTIR) ile incelenmiştir. Ağırlıkça %30’a kadar TiO2

içeriğine paralel olarak, PVB/TiO2 kompozitlerinin fotokatalitik etkinliği artmıştır ve kompozitler daha yüksek boya giderim hızı sergilemiştir. Polivinil borat ve titanyum dioksitin kompozit fazı içerisinde birlikte uygulanmasıyla; polimer yapısında bulunan bor oksit fonksiyonel gruplarının TiO2’nin fotokatalitik etkinliğini iyileştirdiği düşünülmektedir.

Ağırlıkça %15, 20, 25, 30 ve 35 oranında TiO2 nanoparçacıkları içeren PVB kompozitleri, saf polimer ve saf TiO2'ye kıyasla daha etkili fotokatalitik etkinlik sergilemiştir. TiO2

nanoparçacıkları, PVB matriksi içerisinde homojen dağılım göstermiştir. Ayrıca, titanyum dioksit nanoparçacıklarının kompozit yapısı içerisinde bulunması, fotokatalizörün tepkime ortamından ayrılma işlemini kolaylaştırmıştır.

Photocatalytic activity of polyvinyl borate/titanium dioxide composite

Organic dyes are water pollutants that make the water harmful to the environment and human health, even at low concentrations. Efforts are being made to remove harmful organic dyes from water by various methods such as photocatalytic degradation, ion exchange, adsorption and sedimentation. Photocatalytic degradation technique is very popular among the methods mentioned due to its high efficiency and low cost. In particular, titanium dioxide (TiO2) has been extensively studied in photocatalytic degradation reactions as a semiconductor photocatalyst due to its high catalytic efficiency, strong oxidizing power, stability and low cost. When TiO2 is

(4)

illuminated with UV light, the energy excite electrons from the valence band to the conduction band and these electrons transfer quickly to the surface of the particle. They react with oxygen and surface absorbed molecules to form superoxide and hydroxyl radicals. These active radicals are responsible for the degradation of organic dyes in the wastewater. The photocatalytic activity of TiO2 is limited by the high recombination rates of the electron-hole pairs formed by UV illumination. By coupling titanium dioxide with ZnO, NiO, ZnS and B2O3-like semiconductors, the recombination rate of the electron-hole pairs formed by the UV illumination can be reduced and thus the photocatalytic activity can be improved.

Polyvinyl borate (PVB) is a polymer containing boron oxide (B2O3) functional groups in its structure. In this study, PVB/TiO2 composites were prepared and the photocatalytic activity of the prepared composites was studied. PVB/TiO2 composites were prepared through the condensation reaction of polyvinyl alcohol and boric acid in the presence of TiO2 nanoparticles.

As a process variable, TiO2-containing composites were prepared in different compositions (5, 10, 15, 20, 25, 30 and 35 wt.%) and the effects of TiO2 composition on the photocatalytic activity were studied. The photocatalytic activity of the PVB/TiO2 composites was studied by examining the photocatalytic degradation of the aqueous solution of the model dye, methylene blue, under UV light. The structural and morphological properties of PVB/TiO2 composites were investigated by transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR).

In parallel with TiO2 content up to 30 wt.%, the photocatalytic activity of PVB/TiO2 composites was enhanced and the composites exhibited higher discoloration rate of the model dye, methylene blue. By combining of polyvinyl borate and titanium dioxide in the composite phase;

the boron oxide functional groups present in the polymer structure are thought to improve the photocatalytic activity of TiO2. PVB composites with 15 wt.%, 20 wt.%, 25 wt.%, 30 wt.% and 35 wt.% of TiO2 nanoparticles illustrated more effective photocatalytic activity compared to the pure polymer and pure TiO2. TiO2 nanoparticles showed a homogeneous distribution in the PVB matrix. In addition, the presence of the titanium dioxide nanoparticles in the composite structure facilitates the separation of the photocatalyst from the reaction medium.

II. Amaç ve Kapsam

Bu projenin amacı, yapısında bor oksit fonksiyonel grupları içeren polivinil borat (PVB) ile yarıiletken fotokatalizör olan titanyum dioksit (TiO2) nanoparçacıklarından kompozit hazırlamak ve hazırlanan polimer kompozitlerin fotokatalitik etkinliğinin çalışılmasıdır.

PVB/TiO2 kompozitler, polivinil alkol ve borik asit’in konsenzasyon tepkimesi ile titanyum dioksit nanoparçacıkları içeren çözelti ortamında hazırlanmıştır.

Titanyum dioksit (TiO2), yüksek katalitik etkinliği, güçlü oksitleme gücü, kararlılığı ve düşük maliyeti nedeniyle su arıtma, hava temizleme ve dezenfeksiyon işlemlerinde yoğun bir şekilde tercih edilmektedir. TiO2’nin fotokatalitik etkinliği, UV ışıması ile oluşan elektron-boşluk çiftlerinin tekrar birleşme hızlarının yüksek olması nedeniyle kısıtlanmaktadır. Titanyum dioksit, ZnO, NiO, ZnS ve B2O3 benzeri yarıiletkenlerle birlikte uygulanarak; fotokatalizörde UV ışıması ile oluşan elektron-boşluk çiftlerinin tekrar birleşme hızları azaltılabilir ve böylece fotokatalitik etkinliğin iyileşmesi sağlanabilir. Bu proje ile yapısında bor oksit (B2O3) fonksiyonel grupları içeren polivinil borat (PVB) ile TiO2 nanoparçacıklarından kompozitler hazırlanmıştır ve hazırlanan polimer kompozitlerin fotokatalitik etkinliği çalışılmıştır. Kompozit yapısı içerisindeki TiO2’nin fotokatalitik etkinliğinin, PVB’nin yapısındaki B2O3 fazı sayesinde iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Proses değişkeni olarak, TiO2’nin PVB matriks içerisindeki kompozisyonu değiştirilmiştir. PVB/TiO2 kompozitlerinin fotokatalitik etkinliği, metilen mavisinin UV ışıması altındaki bozunması ile çalışılmıştır. Ağırlıkça %30 oranında TiO2 içeren

(5)

EK-11 Sonuç Raporu Format

kompozit ile UV ışığı altında 240 dakika sonunda yaklaşık %45 boya giderimi sağlanmıştır.

Ayrıca, PVB/TiO2 kompozitleri ile saf TiO2 ve saf PVB’ye göre daha yüksek fotokatalitik etkinlik elde edilmiştir. Belirtilen amaçlara belirli ölçüde ulaşılmıştır.

Ek olarak, titanyum dioksit nanoparçacıklarının fotokatalitik etkinlik sonrası çözelti ortamından ayrılma zorunluluğu, katalizörün uygulanmasını kısıtlamaktadır. Kompozit yapısı içerisindeki fotokatalizörün çözelti ortamından ayrılması kolaydır ve katalizöre tekrar kullanım şansı sağlamaktadır. Belirtilen özelliği ve boya giderim kabiliyeti ile hazırlanan polimer kompozitlerin atık su ortamından organik boyaların uzaklaştırılması işleminde kulanım potansiyeli bulunmaktadır.

III. Materyal ve Yöntem

Çalışma kapsamında; Titanyum dioksit (TiO2) nanoparçacıkları ile polivinil borat (PVB) içeren fotokatalitik kompozitler hazırlanmıştır. PVB/TiO2 kompozitler, polivinil alkol ve borik asit’in kondenzasyon tepkimesi ile TiO2 nanoparçacık varlığında hazırlanmıştır. Literatürde, PVB/TiO2

kompozitlerinin hazırlanması konusunda herhangi bir çalışma bulunmamaktadır. Yanase vd.

(2009), Mondal ve Banthia (2005), Barros vd. (2006) ve Koysuren vd. (2012) PVB sentezini, polivinil alkol ve borik asit’in kondenzasyon tepkimesi ile gerçekleştirmiştir. Bu çalışma kapsamında, polivinil alkol ve borik asit’in kondenzasyon reaksiyonu, 1.4:1 B–OH:PVA–OH mol oranı ile literatüre uygun şekilde gerçekleştirilmiştir (Koysuren vd., 2012). Polivinil borat (PVB) sentezi için Sigma-Aldrich'den temin edilen polivinil alkol (PVA) ve borik asit (H3BO3) kullanılmıştır. PVB kompozit içerisinde fotokatalizör olarak kullanılan TiO2 nanoparçacıkları da (anataz, <25 nm) Sigma-Aldrich'den temin edilmiştir. PVB kompozit sentezi için 2 g PVA, 50 ml distile su içerisinde 80°C’de 1 saat karıştırılarak çözülmüştür. Proses değişkeni olarak içerisinde farklı kompozisyonda (ağırlıkça %5, 10, 15, 20, 25, 30, 35) TiO2 içeren kompozitler hazırlanmıştır. Belirtilen kompozisyonlara uygun oranda TiO2 nanoparçacıkları hazırlanan PVA çözeltisine eklenmiştir. Aynı zamanda 2 g borik asit, 50 ml distile su içinde çözülerek hazırlanan PVA/TiO2 çözeltisine eklenmiştir ve yarım saat süre ile karıştırılmıştır. Kondenzasyon reaksiyonu sonucu PVB/TiO2 kompozitler beyaz jel şeklinde oluşmuştur. Beyaz jelin 120 °C' de fırında kurutulmasının ardından PVB/TiO2 kompozitleri elde edilmiştir (Koysuren vd., 2012).

PVB/TiO2 kompozitlerinin karakterizasyonu Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR), Termogravimetrik analiz (TGA), Taramalı Elektron Mikroskopisi (SEM), Enerji yayılımlı X-Işını spektroskopisi (EDS) ve Geçirimli (Transmisyon) Elektron Mikroskopisi (TEM) ile gerçekleştirilmiştir. FTIR analizi ile polimer sentez işleminin başarılı bir şekilde gerçekleştiği ispatlanmaya çalışılmıştır. Saf TiO2, saf PVB ve ağırlıkça %15 ve 30 oranında TiO2 içeren PVB/TiO2 kompozitlerinin FTIR spektrumları, Nicolet 380 (Thermo Scientific) spektrometresi ile 4000 ve 400 cm-1 aralığında 2 cm-1 çözünürlükte elde edilmiştir. Saf TiO2, saf PVB, ağırlıkça %15 ve 30 oranında TiO2 içeren kompozitlerin termogravimetrik analizi, azot ortamında, 5°C'lik ısıtma hızı ile 500°C’ye kadar, Setaram Labsys model TGA cihazı ile gerçekleştirilmiştir. TGA analizi ile numunelerin ısıl özellikleri ve kompozitlerin TiO2 varlığı ispatlanmaya çalışılmıştır. Ayrıca, SEM ve TEM analizleri ile TiO2 nanoparçacıklarının PVB matriks içerisindeki dağılımı incelenmiştir. Saf PVB ve içerisinde ağırlıkça %5, 10, 15, 20, 25, 30 ve 35 oranında TiO2 içeren polimer kompozitlerin yüzey yapısı QUANTA 400F model alan emisyon taramalı elektron mikroskopu (FE-SEM) ile incelenmiştir. SEM’e bağlı JXA-8230 model EDS Mikroanaliz cihazı ile ağırlıkça %15, 30 ve 35 oranında TiO2 içeren kompozitlerin elementel kompozisyonları araştırılmıştır. SEM ve EDS analizleri öncesi saf PVB ve kompozit numuneleri Au-Pd ile kaplanmıştır. Ayrıca, ağırlıkça %15 ve 30 oranında TiO2 içeren kompozitlerin morfolojik incelenmesi için FEI-Tecnai G2 Spirit Biotwin model geleneksel transmisyon elektron mikroskobu (CTEM) kullanılmıştır. TEM analizi için sentezlenen numuneler (ağırlıkça %15 ve 30 oranında TiO2 içeren kompozitler) öğütülerek toz haline

(6)

getirilmiştir. Toz formundaki numuneler karbon kaplı bakır ızgaraların üzerinde tutturulmuştur.

PVB/TiO2 kompozitlerinin fotokatalitik etkinlikleri, model boya olarak seçilen metilen mavisinin UV ışığı altındaki bozunumunun izlenmesi ile değerlendirilmiştir. Kompozit numuneleri, metilen mavisinin sudaki çözeltisine (10 mg/L) batırılarak, adsorpsiyon- desorpsiyon dengesi için yarım saat boyunca karanlıkta tutulmuştur. Metilen mavisi çözeltisi içerisindeki numuneler, 254 nm dalgaboyunda, 30 W’lık UVC lambası ile sağlanan UV ışığına maruz bırakılmıştır. Belirli zaman aralıklarında, boya çözeltisinden 3 ml’lik örnek alınarak, UV spektroskopisi (Thermo Scientific, Genesys 10S UV-VIS) ile 665 nm dalgaboyunda, metilen mavisinin çözelti derişimi belirlenmiştir. Alınan örnek tekrar çözelti ortamına eklenerek, UV ışığının uygulanmasına devam edilmiştir. Metilen mavisinin fotokatalitik bozunumu, metilen mavisinin UV ışığına maruz kaldıktan sonraki derişiminin (Ct) metilen mavisinin başlangıç derişimine (C0) oranı (Ct/C0) kullanılarak değerlendirilmiştir (Koysuren and Koysuren, 2017).

Metilen mavisinin fotokatalitik bozunum deneyleri üç kez tekrarlanmıştır ve sonuçları standart sapmaları ile birlikte verilmiştir. Ek olarak, model boyanın fotokatalitik bozunum verileri aşağıda verilen yalancı (pseudo)-birinci derece kinetik modeli ile değerlendirilmiştir (Koysuren and Koysuren, 2017; Wang vd., 2006).

ln(C0/Ct) = kt (1) Eşitlikte, k hız sabitini, t zamanı, C0 ve Ct ise başlangıç ve UV ışığı uygulaması sonrası boya derişimlerini ifade etmektedir. Boya giderim hızını gösteren hız sabiti (k), ln (C0/Ct) ile zaman (t) grafiğinin eğim çizgisinden hesaplanmıştır.

IV. Analiz ve Bulgular a) FTIR Analizi

Saf PVB, saf TiO2, ağırlıkça %15 ve 30 oranında TiO2 içeren kompozitlere ait FTIR spektrumları Şekil 1’de görülmektedir. Saf TiO2’nin FTIR spektrumu, Ti-O-Ti'nin gerilim titreşimine karşılık gelen 450-850 cm-1 ‘deki geniş transmitans bandı ile O-H titreşimlerine karşılık gelen 3300-3600 cm-1 arasındaki geniş tansmitans bandından oluşmaktadır. O-H titreşimlerinin kaynağının TiO2 nanoparçacık yüzeyine adsorbe olan suyun neden olduğu tahmin edilmektedir (Chibac vd., 2017; Černigoj vd., 2016; Baskar ve Nallathambi, 2017) (Şekil la).

Saf PVB’nin FTIR spektrumunda, 3000-3600 cm-1 aralığında görülen geniş transmitans pikinin O-H gerilim bandı ile ilgili olduğu düşünülmektedir (Yanase vd., 2009). Bu pik, PVB sentezi için kullanılan polivinil alkol üzerinde bulunan, reaksiyona girmemiş OH gruplarının varlığını göstermektedir (Şekil 1a) (Yanase vd., 2009). PVB ve ağırlıkça %15 ve %30 oranında TiO2

içeren kompozitlerin FTIR spektrumları karşılaştırıldığında (Şekil 1b-1d), O-H gerilim bandına ait transmitans pikinin şiddetinin TiO2 katkısı ile çok fazla değişmediği görülmektedir. O-H gerilim bandının değişmemesi, TiO2’nin PVB’nin kondenzasyon reaksiyonu üzerinde belirgin etkisi olmadığını ortaya koymaktadır. PVB ve ağırlıkça %15 ve %30 oranında TiO2 içeren kompozitlere ait spektrumlarda (Şekil 1b-1d), 2925 cm-1, 1731 cm-1, 1340 cm-1 görülen pikler, sırasıyla C=O, C-H and C-O bağlarına ait olabilir (Yanase vd., 2009). Her üç spektrumda, 1286 cm-1 ve 1139 cm-1’de beliren transmitans piklerinin B-O-C bağlarının gerilim bantlarına ait olduğu tahmin edilmektedir. Bu piklerin varlığı çapraz bağlanma reaksiyonu ile PVB’nin başarılı bir şekilde sentezlendiğini ortaya koymaktadır (Yanase vd., 2009). 1423 cm-1’de gözlenen şiddetli absorpsiyon pikine, B-O gerilim titreşimlerinin neden olduğu düşünülmektedir (Yanase vd., 2009). Ayrıca, Ti-O-Ti’nin gerilim titreşimine karşılık gelen karakteristik transmitans bandı, PVB/TiO2’ye ait FTIR spektrumlarında 500-800 cm-1 aralığında gözlenmektedir. TiO2 kompozisyonundaki artışa paralel olarak transmitans bandının şiddetinde artış görülmektedir (Şekil 1c ve 1d).

(7)

EK-11 Sonuç Raporu Format

Şekil 1. (a) saf TiO2, (b) saf PVB, (c) ağırlıkça %15 oranında TiO2 içeren kompozit ve (d) ağırlıkça %30 oranında TiO2 içeren kompozite ait FTIR spektrumları

b) Termal Analiz

Saf PVB'nin TGA eğrisi, yaklaşık 300 °C'ye kadar önemli ağırlık kaybı göstermemiştir (Şekil 2a). Bor oksit (B2O3) yapısı içeren polimer, belirtilen sıcaklığa kadar bozulmadan kalmıştır. Saf PVB’nin TGA eğrisi sırasıyla 300-375 °C ve 375-400 °C aralığında gözlenen iki önemli ağılık kaybı basamağından oluşmaktadır. Gözlenen ağırlık kayıplarına deasetilasyon ve zincir kırılma reaksiyonlarının neden olduğu düşünülmektedir (Geng vd., 2017). 300 ile 400 °C aralığında yaklaşık %37’lik ağırlık kaybı tespit edilmiştir. PVB’nin ısıl bozunum davranışı TiO2 katkısı ile değişmiştir. Saf PVB ile karşılaştırıldığında, kompozitler özellikle 320 °C'den sonra daha yüksek ısıl kararlılık göstermiştir. Ağırlıkça %15 ve %30 oranında TiO2 içeren kompozitler, 300

°C ve 400 °C arasında sırasıyla %34 ve %29’luk ağırlık kayıpları sergilemiştir (Şekil 2b ve 2c).

Isıl kararlılığı nedeniyle saf TiO2’ye ait TGA eğrisinde 200 °C'den 500 °C'ye kadar önemli bir ağırlık kaybı gözlenmemiştir (Şekil 2d). TiO2 nanoparçacık yüzeyine adsorbe olan su moleküllerinin buharlaşmasına bağlı olarak, 200 °C ile 500 °C arasında toplam %8'lik bir ağırlık kaybı meydana geldiği düşünülmektedir (Wang vd., 2009; Devi ve Maji, 2013).

(8)

Şekil 2. (a) Saf PVB, (b) ağırlıkça %15 oranında TiO2 içeren kompozit (c) ağırlıkça %30 oranında TiO2 içeren kompozit ve (d) saf TiO2’nin TGA eğrileri

c) Morfoloji Analizi

İçerisinde dolgu maddesi bulunmayan saf PVB, beklendiği üzere düzgün yüzey görüntüleri sergilemiştir (Şekil 3).

Şekil 3. Saf PVB’ye ait SEM fotoğrafları

(9)

EK-11 Sonuç Raporu Format

Şekil 4. Ağırlıkça %5 oranında TiO2 içeren PVB kompozite ait SEM fotoğrafları

Şekil 5. Ağırlıkça %10 oranında TiO2 içeren PVB kompozite ait SEM fotoğrafları

(10)

Şekil 6. Ağırlıkça %15 oranında TiO2 içeren PVB kompozite ait SEM fotoğrafları

Şekil 7. Ağırlıkça %20 oranında TiO2 içeren PVB kompozite ait SEM fotoğrafları

(11)

EK-11 Sonuç Raporu Format

Şekil 8. Ağırlıkça %25 oranında TiO2 içeren PVB kompozite ait SEM fotoğrafları

Şekil 9. Ağırlıkça %30 oranında TiO2 içeren PVB kompozite ait SEM fotoğrafları

(12)

Şekil 10. Ağırlıkça %35 oranında TiO2 içeren PVB kompozite ait SEM fotoğrafları

Şekil 11. Ağırlıkça %15 oranında TiO2 içeren PVB kompozite ait TEM fotoğrafları

(13)

EK-11 Sonuç Raporu Format

Şekil 12. Ağırlıkça %30 oranında TiO2 içeren PVB kompozite ait TEM fotoğrafları Saf PVB ile karşılaştırıldığında, PVB/TiO2 kompozitlerinin daha pürüzlü yüzey morfolojisine sahip olduğu söylenebilir (Şekil 3-10). TiO2 nanoparçacık katkısının yüzey pürüzlülüğüne neden olduğu düşünülmektedir. Onlarca TiO2 nanoparçacığının oluşturduğu kümeler kompozit yüzeyinde açık bir şekilde görülmektedir (Şekil 3-10). Bu durum, TiO2 nanoparçacıklarının kümeleşme eğiliminde olduğunu ortaya koymaktadır. PVB/TiO2 kompozitleri sentezlenirken, TiO2 içeren PVA çözeltisi yeterli oranda karıştırılarak, fotokatalizör nanoparçacıklarının homojen bir şekilde dağılması sağlanmıştır. PVA-TiO2 çözeltisine borik asit eklenmesi ile çok kısa süre içerisinde katı jel yapısı elde edilmiştir. Suda çözünmeyen jel yapısının hemen oluşması, TiO2 nanoparçacıklarının çökmesini ve kümeleşmesini belirli ölçüde engellemiştir.

TEM fotoğrafları da bu durumu desteklemektedir (Şekil 11 ve 12). 50 nm ve 500 nm arasında değişen TiO2 kümeleri TEM fotoğraflarında gözlenmektedir. Ortalama 20 nm çapa sahip TiO2

nanoparçacıkları kullanılarak kompozitler hazırlanmıştır. TEM fotoğraflarına göre, kümeleşme eğiliminin 2 ile 25 nanoparçacık arasında sınırlı kaldığı söylenebilir (Şekil 11 ve 12). SEM ve TEM fotoğraflarına bakarak, TiO2 nanoparçacıklarının PVB matriksi ile iyi etkileşim içinde olduğu ve de matriks içerisinde homojen bir şekilde dağıldığı ifade edilebilir. PVB ve TiO2

arayüzey etkileşiminin yüksek olması, kompozit bileşenlerinin fotokatalitik etkinlik üzerindeki sinerji etkisi bakımından önemlidir. TiO2 nanoparçacıkları ile PVB zincir yapısında bulunan bor oksit (B2O3) yapılarının temasının artması ile; UV ışığı altında fotokatalizör yüzeyinde oluşan serbest yük taşıyıcılarının tekrar birleşmesi engellenebilir ve beraberinde TiO2’nin fotokatalitik etkinliği iyileştirilebilir.

(14)

Şekil 13. Ağırlıkça %15 oranında TiO2 içeren PVB kompozitin EDS spektrumu

Şekil 14. Ağırlıkça %30 oranında TiO2 içeren PVB kompozitin EDS spektrumu

(15)

EK-11 Sonuç Raporu Format

Şekil 15. Ağırlıkça %35 oranında TiO2 içeren PVB kompozitin EDS spektrumu

PVB/TiO2’ye ait EDS spektrumları, kompozit yapısı içerisinde bor ve titanyum elementlerinin varlığını kanıtlamaktadır (Şekil 13-15). EDS analizinin sonucuna göre, PVB sentezinin başarılı bir şekilde gerçekleştirildiği ve TiO2’nin matiks yapısına girdiği söylenebilir. PVB/TiO2

kompozitleri hazırlanırken, PVA ve borik asit ayrı ayrı distile su içerisinde çözülmüştür. TiO2, PVA çözeltisinde homojen bir şekilde dağıtılmıştır. PVA ve borik asit arasındaki kondenzasyon reaksiyonu sonucu suda çözünmeyen kompozit jel yapı elde edilmiştir. Kompozit yapısına katılmamış TiO2 ve reaksiyona girmemiş PVA, borik asit içeren çözelti, kompozit jelden ayrılmıştır. Böylece, EDS spektrumlarında gözlenen bor elementinin kaynağının PVB zincir yapısındaki bor oksit ve titanyum elementinin kaynağının kompozit yapısındaki fotokatalizör olduğu söylenebilir. PVB/TiO2 kompozitlerinin EDS analizine göre element oranları detaylı bir şekilde Tablo 1’de verilmektedir.

Tablo 1. Karbon, oksijen, bor ve titanyum’un PVB/TiO2 kompoziti içerisindeki ağırlıkça element oranları

Kompozit Karbon Oksijen Bor Titanyum

PVB/TiO2 (ağ. %15) 49.67 21.99 15.00 9.20

PVB/TiO2 (ağ. %30) 43.04 19.95 14.30 15.93

PVB/TiO2 (ağ. %35) 44.17 20.99 17.20 15.20

(16)

d) Fotokatalitik Etkinlik

Şekil 16. (a) Saf PVB, (b) saf TiO2, (c) PVB/TiO2 (ağ. %5), (d) PVB/TiO2 (ağ. %10), (e) PVB/TiO2 (ağ. %15), (f) PVB/TiO2 (ağ. %20), (g) PVB/TiO2 (ağ. %25), (h) PVB/TiO2 (ağ.

(17)

EK-11 Sonuç Raporu Format

%30) ve (i) PVB/TiO2 (ağ. %35)’ye ait UV spektrumundaki değişim grafikleri

Şekil 16, PVB/TiO2 kompozitleri içeren metilen mavisi çözeltilerinin UV spektrumundaki değişimini göstermektedir. Şekil 17 ise UV ışığına maruz kalma süresine bağlı olarak PVB/TiO2

kompozitlerine ait metilen mavisi çözeltilerinin bozunum eğrileri verilmektedir. Beklendiği gibi saf PVB, model boyanın önemsiz derecede bozunumuna neden olmuştur. UV ışığı altında 240 dakika sonunda, saf polimerin düşük ışık hasat verimliliği nedeniyle yaklaşık %2 boya giderimi elde edilmiştir (Piewnuan vd., 2014) (Şekil 17). Düşük boya giderim verileri, saf PVB’nin fotokatalizör olmadan fotokatalilik etkinlikler için uygun olmadığını ortaya koymaktadır. Diğer taraftan saf TiO2, metilen mavisinin bozunumunda çok etkili olamamıştır. 240 dk. sonunda yaklaşık %27 boya giderimi elde edilmiştir. TiO2 fotokatalizörünün geniş bant aralığının düşük boya giderimine neden olduğu düşünülmektedir (Zhang vd., 2015). TiO2 nanoparçacıkları üzerinde fotolitik yükseltgenme ile oluşan serbest yük taşıyıcılarının (elektron ve boşluk) tekrar birleşme hızlarının yüksek olması, bu fotokatalizörün fotokatalitik etkinliklerde tek başına kullanım potansiyelini kısıtlamaktadır (Singh vd., 2013). TiO2’nin fotokatalitik etkinliğini geliştirmek için fotokatalizör, farklı yarıiletken malzemeler ile birlikte uygulanmaktadır. TiO2

farklı yarıiletken malzeme ile birlikte uygulanarak; fotokatalizör üzerinde fotolitik yükseltgenme ile oluşan elektron-boşluk çiftlerinin ayrılması sağlanmakta ve tekrar birleşmesi engellenmektedir. Böylece fotokatalitik etkinliğin iyileştirilmesi sağlanmaktadır (Grandcolas vd., 2013; Liu vd., 2017).

Şekil 17. (a) Saf PVB, (b) saf TiO2, (c) PVB/TiO2 (ağ. %5), (d) PVB/TiO2 (ağ. %10), (e) PVB/TiO2 (ağ. %15), (f) PVB/TiO2 (ağ. %20), (g) PVB/TiO2 (ağ. %25), (h) PVB/TiO2 (ağ.

%30) ve (i) PVB/TiO2 (ağ. %35)’nin UV ışığı altında zamana bağlı boya bozunum değerleri Ağırlıkça %5, %10, %15, %20, %25, %30 ve %35 oranında TiO2 nanoparçacıkları içeren kompozitlerin UV ışığı altında, 240 dk. sonundaki boya bozunum değerleri sırasıyla %14, %23,

%32, %38, %40, %45 ve %38’dir (Şekil 17). PVB ve TiO2 nanoparçacıkları birlikte kompozit

(18)

yapısı içerisinde daha yüksek fotokatalitik etkinlik göstermiştir. Ağırlıkça %15, %20, %25, %30 ve %35 oranında TiO2 içeren kompozitlerin boya giderimi, saf TiO2 ve saf PVB’nin boya gideriminden fazladır. PVB zincir yapısındaki bor oksit (B2O3) fonksiyonel gruplarının, TiO2

üzerinde fotolitik yükseltgenme ile oluşan elektronları alarak, boşluklarla tekrar birleşmesine engel olduğu düşünülmektedir (Kang vd., 2013). Böylece, model boyanın bozunumu için gerekli aktif radikalleri oluşturacak yük taşıyıcılarının kalması sağlanır. Fotokatalizör üzerinde oluşan serbest yük taşıyıcılarının tekrar birleşmesini engelleyen her koşul fotokatalitik etkinliğe olumlu yönde yansımaktadır. Bu durum, PVB/TiO2 kompozit yapısı ile sağlanan yüksek boya giderimine neden gösterilebilir.

Metilen mavisinin zamana bağlı bozunum değerlerine bakarak (Şekil 17), PVB/TiO2

kompozitinin fotokatalizör içeriğini ağırlıkça %30’un üzerine çıkarmanın fotokatalitik etkinlik bakımından çok anlamlı olmadığı söylenebilir. Ağırlıkça %35 oranında TiO2 içeren kompozit ile

%30 oranında TiO2 içeren kompozite göre daha düşük fotokatalitik etkinlik sağlanmıştır. UV ışığı ile TiO2 nanoparçacıkları üzerinde oluşan serbest yük taşıyıcıları, çözelti ortamındaki su ve oksijen ile tepkimeye girerek metilen mavisinin bozunumu için gerekli aktif radikallerin oluşmasını sağlamaktadır. Oluşan aktif radikaller ise metilen mavisini parçalayarak bozunumunu sağlamaktadır. Belirtilen fotokatalitik tepkimelerin gerçekleşebilmesi için TiO2’nin metilen mavisi içeren çözelti ile doğduran temas etmesi gerekmektedir (Lee ve Park 2013).

Ağırlıkça %35 oranında TiO2 içeren kompozitin yüzeyine ulaşan fotokatalizör nanoparçacıklarının sayısındaki azalma, bu beklenmedik sonuca neden gösterilebilir (Cantarella vd., 2016). Teorik olarak ağırlıkça %30 ve %35 oranında TiO2 içeren kompozitlerin homojen dağılım varsayımı ile titanyum yüzdesi sırasıyla %18 ve %21 olmalıdır. EDS analizine göre ağırlıkça %30 ve %35 oranında TiO2 içeren kompozitlerin titanyum yüzdesi ise sırasıyla,

%15.93 ve %15.20’dir. EDS analizi ile ölçüm yapılan numunelerin yüzey kompozisyonları belirlenmektedir. Bu sonuç, ağırlıkça %35 oranında TiO2 içeren kompozitin yüzeyine ulaşan fotokatalizör nanoparçacıklarının sayısındaki azalma iddialarını desteklemektedir.

Şekil 18'e göre PVB/TiO2 kompozitlerine ait model boyanın fotokatalitik bozunum verileri yalancı (pseudo)-birinci derece kinetik modeli ile uyumluluk göstermektedir. Saf PVB hariç, saf TiO2 ve kompozitlere ait R2 değerlerinin 1’e yakın olması bu görüşü desteklemektedir. Tablo 2’de saf PVB, saf TiO2 ve kompozitlere ait boya giderim hızları karşılaştırılmaktadır. Beklendiği üzere saf PVB ve saf TiO2 tek başına çok yüksek boya giderim hızları sergilememiştir. Saf PVB ile 0.0001 dk-1 ve saf TiO2 ile 0.0014 dk-1’lık boya giderim hızları elde edilmiştir. Bor oksit içeren PVB ile TiO2’nin sinerji etkisi ile kompozitler daha yüksek boya giderim hızları göstermiştir. TiO2 içeriğindeki artışa paralel olarak boya giderim hızları da artmıştır. En yüksek boya giderim hızı (0.0026 dk-1) ağırlıkça %30 oranında TiO2 içeren kompozit ile elde edilmiştir.

(19)

EK-11 Sonuç Raporu Format

Şekil 18. (a) Saf PVB, (b) saf TiO2, (c) PVB/TiO2 (ağ. %5), (d) PVB/TiO2 (ağ. %10), (e) PVB/TiO2 (ağ. %15), (f) PVB/TiO2 (ağ. %20), (g) PVB/TiO2 (ağ. %25), (h) PVB/TiO2 (ağ.

(20)

%30) ve (i) PVB/TiO2 (ağ. %35)’nin boya bozunum kinetikleri

Tablo 2. Saf PVB, saf TiO2 ve PVB/TiO2 kompozitlerine ait boya giderim hızları

Numune k (dk-1) R2

Saf PVB 0.0001 0.7551

Saf TiO2 0.0014 0.9826

PVB/TiO2 (ağ. %5) 0.0006 0.9856

PVB/TiO2 (ağ. %10) 0.0011 0.9876

PVB/TiO2 (ağ. %15) 0.0016 0.9861

PVB/TiO2 (ağ. %20) 0.0021 0.9893

PVB/TiO2 (ağ. %25) 0.0022 0.9896

PVB/TiO2 (ağ. %30) 0.0026 0.9844

PVB/TiO2 (ağ. %35) 0.0021 0.9755

V. Sonuç ve Öneriler

PVB/TiO2 kompozitleri, polivinil alkol ve borik asit’in kondenzasyon reaksiyonu ile fotokatalizör nanoparçacıkları varlığında sentezlenmiştir. Hazırlanan numunelerin karakterizasyonu için FTIR, TGA, EDS, SEM, TEM ve UV spektroskopisi ile gerçekleştirilmiştir. FTIR ve TGA sonuçları, bor oksit içeren polimer, polivinil borat’ın başarılı bir şekilde sentezlendiğini ortaya çıkarmıştır. Ayrıca, bahsedilen analizler ve ek olarak EDS analizi, PVB matriksi içerisinde TiO2'nin varlığını kanıtlamıştır. Kompozitlerin SEM ve TEM görüntüleri, fotokatalizör nanoparçacıklarının polimer matriksinde homojen dağılım gösterdiğini doğrulamaktadır. TiO2’nin PVB ile kompozit yapı içerisinde birlikte uygulanması ile, saf PVB ve saf TiO2’ye göre daha yüksek fotokatalitik etkinlik elde edilmiştir.

TiO2, UV ışığına maruz kaldığında değerlik bandında bulunan elektron uyarılarak iletkenlik bandına geçer. Oluşan elektron-boşluk çifti, TiO2 ile temas eden oksijen ve su molekülleri ile tepkimeye girerek boya moleküllerinin parçalanarak bozunumunu sağlayacak aktif radikallerin oluşmasını sağlamaktadır. Bu nedenle, TiO2’nin fotokatalitik etkinlik için boya çözeltisi ile temas halinde bulunması gerekmektedir. TiO2’nin kompozit yapısı içerisinde homojen bir şekilde dağılması, kompozit yüzeyine ulaşarak fotokatalitik bozunum tepkimelerine katılacak fotokatalizör nanoparçacık sayısında azalmaya neden olmaktadır. TiO2 nanoparçacıklarının kompozit yüzeyine yakın dağılımını sağlayacak her türlü etkinin fotokatalitik etkinliği olumlu yönde etkileyeceği düşünülmektedir. TiO2 nanoparçacıklarına kimyasal işlem uygulayarak kompozit yapısı içerisindeki dağılımı değiştirilebilir. Fakat, kimyasal işlem ile TiO2’nin bant genişliğinde meydana gelebilecek bir değişim nedeniyle fotokatalitik etkinlik olumsuz yönde etkilenebilir. TiO2 üzerinde fotolitik yükseltgenme ile oluşan elektron-boşluk çiftlerinin tekrar birleşme hızını azaltmak için metal katkılama yönünde çalışmalar yürütülmektedir. Metal katkılama ile TiO2’nin fotokatalitik etkinliği artırılmaktadır (Lin vd., 2015; Wu vd., 2016). TiO2

fotokatalizörüne demir, altın ya da gümüş benzeri metal katkılama uygulanabilir. Metal katkılamanın ve PVB’nin zincir yapısında bulunan bor oksit fonksiyonel gruplarının sinerji

(21)

EK-11 Sonuç Raporu Format

etkisi ile PVB/TiO2 kompozitlerinden daha yüksek fotokatalitik etkinlik elde edilebilir.

VI. Geleceğe İlişkin Öngörülen Katkılar

Organik boyaların sudan uzaklaştırılması çözülmesi gereken önemli bir problemdir. Bu proje ile hazırlanan kompozitlerin atık su ortamından organik boyaların uzaklaştırılması işleminde kullanımı mümkün olacaktır. Yapılan çalışmalardan elde edilen bilimsel veriler, PVB/TiO2

kompozitlerinin endüstriyel atık su ortamından organik boyaların uzaklaştırılması işleminde kullanım potansiyelini ortaya koymaktadır. Deneysel boyutlarda hazırlanan kompozit numuneleri, kolay bir şekilde endüstriyel tesislerin atık su arıtımı bölümlerine adapte edilebilir.

Bu şekilde deneysel çalışmaların sonuçlarının faydalı ürüne dönüşme imkanı olacaktır.

Proje sonucunda elde edilen bilimsel veriler kullanılarak SCI indekslerinde taranan dergilerde 1 adet yayın yapılmıştır. Literatürde PVB/TiO2 kompozitlerinin fotokatalitik etkinliği üzerine herhangi bir çalışma bulunmamaktadır. Bu kapsamda literatüre önemli bir katkı sağlanmıştır.

Ayrıca proje sonuçlarının ilgili uluslararası konferansta sunumu gerçekleştirilmiştir.

VII. Sağlanan Altyapı Olanakları ile Varsa Gerçekleştirilen Projeler

VIII. Sağlanan Altyapı Olanaklarının Varsa Bilim/Hizmet ve Eğitim Alanlarındaki Katkıları

Bu proje ile temin edilen UV spektrofotometre, hassas terazi, ısıtıcılı manyetik karıştırıcı ve UV lambasının, fotokatalitik etkinlik ile ilgili gerçekleştirilecek diğer çalışmalarda da kullanılması planlanmaktadır.

IX. Kaynaklar

Barros, P. M., Yoshida I. V. P., Schiavon M. A. (2006) J. Non-Cryst. Solids, 352: 3444-3450.

Baskar, D., Nallathambi, G. (2017) Mater. Lett., 209: 303-306.

Cantarella, M., Sanz, R., Buccheri, M. A., Ruffinoa, F., Rappazzoc, G., Scalesed, S., Impellizzeria, G., Romano, L., Privitera, V. (2016) J. Photoch. Photobio. A, 321: 1-11.

Černigoj, U., Gašperšič, J., Fichtenbaum, A., Krajnc, N.L., Vidič, J., Mitulović, G., Štrancar, A.

(2016) Anal. Chim. Acta, 942: 146-154.

Chibac, A.L., Buruiana, T., Melinte, V., Buruiana, E.C. (2017) Beilstein J. Nanotechnol., 8:

272-286.

Devi, R.R., Maji, T.K. (2013) J. Taiwan Inst. Chem. E., 44: 505-514.

Geng, S., Shah, F.U., Liu, P., Antzutkin, O.N., Oksman, K. (2017) RSC Adv., 7: 7483-7491.

Grandcolas, M., Cottineau, T., Louvet, A., Keller, N., Keller, V. (2013) Applied Catalysis B Environmental, 138–139: 128–140.

Kang, S.J., Tijing, L.D., Hwang, B.S., Jiang, Z., Kim, H.Y., Kim, C.S. (2013) Ceram. Int., 39(6): 7143-7148.

Koysuren, O., Karaman, M., Dinc, H. (2012) J. Appl. Polym. Sci., 124: 2736-2741.

(22)

Koysuren, O., Koysuren, H.N. (2017) J. Macromol. Sci. A, 54: 80-84.

Lee, S.Y., Park, S.J. (2013) J. Ind. Eng. Chem., 19: 1761-1769.

Lin, Y., Chien, T. E., Lai, P., Chiang, Y., Li, K., Lin, J. (2015) Appl. Surf. Sc., 359: 1–6.

Liu, Y., Shi, Y., Liu, X., Li, H. (2017) Appl. Surf. Sci., 396: 58-66.

Mondal, S., Banthia, A. K. (2005) J Europ. Ceramic Soc., 25: 287-291.

Piewnuan, C., Wootthikanokkhan, J., Ngaotrakanwiwat, P., Meeyoo, V., Chiarakorn, S. (2014) Superlattice. Microst., 75: 105-117.

Singh, S., Mahalingam, H., Singh, P.K. (2013) Appl. Catal. A-Gen., 462-463: 178-195.

Wang, X.H., Li, J.G., Kamiyama, H., Moriyoshi, Y., Ishigaki, T. (2006) J. Phys. Chem. B, 110(13): 6804-6809.

Wang, Y., Jia, W., Strout, T., Ding, Y., Lei, Y. (2009) Sensors, 9(9): 6752-6763.

Wu, Y., Dong, Y., Xia, X., Liu, X., Li, H. (2016) Appl. Surf. Sci., 364: 829–836.

Yanase, I., Ogaware, R., Kobayashi, H. (2009) Mater. Lett., 63: 91-93.

Zhang, J., Yang, H., Xu, S., Yang, L., Song, Y., Jiang, L., Dan, Y. (2015) Appl. Catal. B- Environ., 174–175: 193-202.

X. Ekler

a. Mali Bilanço ve Açıklamaları

(23)

EK-11 Sonuç Raporu Format

Sarf malzeme kapsamında yapılan harcamalar: Polivinil alkol, borik asit, titanyum dioksit nanoparçacıkları, metilen mavisi, 3 farklı boyutta (50 ml, 100 ml ve 250 ml) cam beherler ve manyetik balıklar temin edilmiştir.

Sarf malzeme kapsamında toplam 3122,28 TL’lik harcama yapılmıştır.

Hizmet alımları kapsamında yapılan harcamalar: Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR), Termogravimetrik analiz (TGA), Taramalı Elektron Mikroskopisi (SEM) ve Geçirimli (Transmisyon) Elektron Mikroskopisi (TEM), polivinil borat/titanyum dioksit kompozitlerinin karakterizasyonu için gerçekleştirilmiştir. Belirtilen analizlere ek olarak, SEM analizi için gerekli olan numune hazırlama ve kaplama işlemleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, TEM analizi için gerekli olan numune hazırlama ve ultramikrotom işlemleri gerçekleştirilmiştir. Belirtilen karakterizasyon analizleri ve işlemlerinin tamamı ODTÜ Merkezi Laboratuvarında hizmet alımı kapsamında gerçekleştirilmiştir. Hizmet alımı için yapılan toplam harcama 3976,60 TL’dir.

Cihaz alımı kapsamında yapılan harcamalar: UV spektrofotometre (Mamul mal alımları kapsamında); Hassas Terazi, Isıtıcılı Manyetik Karıştırıcı ve UV Lambası (Menkul mal kapsamında) temin edilmiştir. Mamul mal alımı için 25370,00 TL ve menkul mal alımları için 5540,10 TL harcama yapılmıştır.

b. Makine ve Teçhizatın Konumu ve İlerideki Kullanımına Dair Açıklamalar

Bu proje ile temin edilen UV spektrofotometre, hassas terazi, ısıtıcılı manyetik karıştırıcı ve UV lambası, Mühendislik Fakültesi Enerji Mühendisliği Bölümünde Polimer Laboratuvarında bulunmaktadır. Temin edilen cihazların, fotokatalitik etkinlik ile ilgili gerçekleştirilecek diğer çalışmalarda da kullanılması planlanmaktadır.

c. Teknik ve Bilimsel Ayrıntılar

Organik boyalar, endüstriyel üretimlerin atık sularında sıklıkla rastlanan su kirleticileridir. Bu boyalar, düşük konsantrasyonda bile suyu çevreye ve insan sağlığına zararlı hale getirir. Fotokatalitik bozunma tekniği, yüksek verimi ve düşük maliyeti nedeniyle atık sudan zararlı organik boyaların uzaklaştırılması için önemli bir yöntemdir. Organik boyaların sudan uzaklaştırılması çözülmesi gereken önemli bir problemdir.

Gerçekleştirilen proje ile bu problemin çözümü mümkün olabilecektir. Proje kapsamında hazırlanan kompozitlerin fotokatalitik etkinliği, model boya olarak seçilen metilen mavisinin su ortamında UV ışığı altındaki bozunumunun izlenmesi ile değerlendirilmiştir. Elde edilen bilimsel veriler, PVB/TiO2

kompozitlerinin endüstriyel atık su ortamından organik boyaların uzaklaştırılması işleminde kullanım potansiyelini ortaya koymaktadır. Deneysel boyutlarda hazırlanan kompozit numuneler, kolay bir şekilde

(24)

endüstriyel tesislerin atık su arıtımı bölümlerine adapte edilebilecektir. Bu şekilde deneysel çalışmaların sonuçları faydalı ürüne dönüşme imkanı bulacaktır. Bu proje ile su arıtım teknolojileri üzerine önemli bir araştırma yürütülmüştür.

d. Sunumlar (bildiriler ve teknik raporlar) (Altyapı ve Yönlendirilmiş Projeler için uygulanmaz) Proje sonuçları “Photocatalytic Degradation of Methylene Blue by Polyvinyl Borate/Titanium dioxide Composite” başlığı ile ilgili uluslararası konferansta “The International Conference on Material Science and Technology in Cappadocia (IMSTEC 2018)” sözlü sunum olarak sunulmuştur.

e. Yayınlar (hakemli bilimsel dergiler) ve tezler (Altyapı ve Yönlendirilmiş Projeler için uygulanmaz)

Proje sonucunda elde edilen bilimsel veriler kullanılarak SCI indekslerinde taranan dergilerde 1 adet yayın yapılmıştır.

O. Koysuren, H. N. Koysuren, “Photocatalytic activity of polyvinyl borate/titanium dioxide composites for UV light degradation of organic pollutants”, Journal of Macromolecular Science, Part A, Volume: 55, Issue: 5, 401 – 407, 2018.

NOT: Verilen sonuç raporu bir (1) nüsha olarak ciltsiz şekilde verilecek, sonuç raporu Komisyon onayından sonra ciltlenerek bir kopyasının yer aldığı CD ile birlikte sunulacaktır. Sonuç raporunda proje sonuçlarını içeren, ISI’ nın SCI veya SSCI veya AHCI dizinleri kapsamında ve diğer uluslar arası dizinlerce taranan hakemli dergilerde yayınlanmış makaleler, III. Materyal ve Yöntem ve IV. Analiz ve Bulgular bölümleri yerine kabul edilir.

Referanslar

Benzer Belgeler

Asetik asit çözeltisinde iyon değiştirme işlemi Şekil 4.16’da görüldüğü gibi Pseudo birinci derece kinetik modeli; sıfırıncı, birinci ve ikinci derece

Fe(III)’ün çörekotu posası tarafından adsorpsiyonunda yalancı birinci derece, yalancı ikinci derece ve tanecikler arası difüzyon kinetik modellerine ait hesaplanan..

algoritmaları geliştirilmiştir. Yukarıda da belirtildiği gibi bu proje disiplinler arası bir projedir. Bu projenin katkısı yukarıda belirtilen görüntü işleme

Yağsız petrokimyasal atık sudan EC ile bulanıklık giderimine akım yoğunluğu, NaCl derişimi ve elektroliz süresi etkisi için 3 boyutlu yüzey ve kontör

Hangi yapı öncül olursa olsun, memnuniyet ve hizmet kalitesi arasındaki ilişkinin her iki yönde de incelendiğinde güçlü olduğu açıktır (Alauddin, Ashman, Nghiem ve

Yalancı ikinci derece kinetik model için belirlenen regresyon katsayısının yalancı birinci derece kinetik model ve partikül içi difüzyon modelinin regresyon

Bu anlamlı farklılığı yaratan ikili gruplara Mann-Whitney U testi ile baktığımızda PKOS- Kötü ovaryan yanıt (p&lt;0.001), Kontrol-Kötü ovaryan yanıt (p=0.017) ve

Daha sonra bu modelin hücre kota modeline kıyasla bir buçuk döngülük kesikli androjen deprivasyon terapisi için prostat spesifik antijen ve androjen verilerine daha küçük