Akademik Veri Yönetim Sistemi
Köysüren Ö. (Yürütücü), Köysüren H. N.
TÜBİTAK Projesi, 2022 - 2023
Fotokataliz prosesi, UV ışığı ya da güneş ışığı enerjisini kullanarak
sulu çözeltilerdeki yüksek toksisiteye sahip Cr(VI) iyonlarının fotokatalizör
yardımıyla daha az toksik Cr(III) iyonlarına indirgenmesini kapsamaktadır. Bu
proje kapsamında bor karbür (B4C), yarıiletken fotokatalizör olarak
polivinil borat (PVB) öncü polimerinin ısıl işlemi ile elde edilmiştir. Yüksek
kristal saflığı ve Cr(VI) fotoindirgeme kabiliyetine sahip B4C
sentezi için, PVB sentezi esnasında B4C çekirdek kristalleri ve Ni
katalizör kullanılmıştır. Ağ. %5 B4C çekirdek kristal ve ağ. %2.5 Ni
katalizör varlığında sentezlenen ve 1000°C’de ısıl işlem uygulanan B4C
ile en yüksek Cr(VI) giderim oranı (%65.1) elde edilmiştir. Ayrıca bu proje
kapsamında manyetik gümüş ferrit (AgFe2O4), PEG şablon
varlığında kendi kendine yanma tepkimesi ile sentezlenmiştir. Sentez işlemi
esnasında kullanılan PEG şablon malzemesinin miktar ve molekül ağırlığının, ve
uygulanan ısıl işlem sıcaklığının, AgFe2O4’in Cr(VI)
fotoindirgeme verimliliğine olan etkileri incelenmiştir. 200 g/mol ve 0.1 g PEG
şablon varlığında sentezlenen ve 800°C’de ısıl işlem uygulanan AgFe2O4
ile en yüksek Cr(VI) giderim oranı (%21.7) sağlanmıştır. En yüksek
Cr(VI) fotoindirgenme verimliliği sağlayan sentez koşulları uygulanarak
sentezlenen B4C parçacık varlığında AgFe2O4’in
kendi kendine yanma reaksiyonu ile B4C/AgFe2O4
kompozitleri elde edilmiştir. AgFe2O4 ve B4C’ün
kompozit içerisinde heterojonksiyon yapısı oluşturması ile her iki yarıiletken
üzerinde ışık ile oluşan serbest yük taşıyıcılarının ters yönde aktarımının
teşvik edilmesi ve rekombinasyon hızının düşürülmesi sağlanmıştır. 10/4 ağ.
oranına sahip B4C/AgFe2O4 kompoziti ile en
yüksek Cr(VI) giderim oranı (%98.0) elde edilmiştir. Su matrisinin Cr(VI) fotoindirgenme
verimliliği üzerindeki etkisinin çalışılması kapsamında, gerçek atıksu
ortamının veya simule çözelti içerisinde fotokatalizörün tekrarlı kullanımının
Cr(VI) fotoindirgenme verimliliğini yaklaşık %10 oranında azalttığı tespit
edilmiştir. Asidik çözelti ortamında Cr(VI) giderim oranı çoz az artarken
(~%1); bazik çözelti ortamında bu oran belirgin oranda (~%20) düşmüştür. Proje
kapsamında manyetik özelliğe sahip saf AgFe2O4 ve B4C/AgFe2O4
kompozitleri sentezlenmiştir. Sentezlenen kompozitler, atıksu ortamından
manyetik ayırım tekniği ile ayrılma kabiliyetine sahiptir.