Atık sularda renk giderimi için nanofotokatalizörlerin hazırlanması ve fotokatalitik performansının spektrofotometre ile belirlenmesi

Katalizör olarak ucuz ve kolaylıkla temin edilebilir malzemelerin kullanılması, kimyasal işlemlerin ekonomisi açısından büyük rol oynamaktadır. Termal olarak kararlı, kolay ulaşılabilir ve düşük maliyetli olmalarından dolayı metaloftalosiyaninler (MPc) oldukça ilgi çekmektedir. Pc fotokatalitik açıdan en önemli özelliği ışık varlığında temel hal moleküler oksijenden oksidatif işlemler için önemli bir parametre olan reaktif singlet oksijen üretme yeteneklerinin olmasıdır. MPc'lerin katı bir destek yüzeyine bağlanması, katalizörün geri kazanılması ve fotokatalizör olarak tekrar kullanılmasını sağlar. İnorganik bir yüzeye katalizörün kovalent bağlanması sadece katalizörün iyi bir şekilde geri dönüşümünü sağlamaz aynı zamanda katalitik açıdan desteğin minimum etkilenmesini de sağlamaktadır. Bu çalışmada -konumlarında hem hacimli esterik gruplar (-COOCH3) ve hem de fonksiyonel –SH grupları bulunduran yeni tetraperiferal Pc uygun metal tuzlarının (MgCl2, Zn(Ac)2 ve GaCl3) varlığında sentezlendi. Bu yeni ftalosiyaninlerin karakterizasyonundan sonra fotofiziksel ve fotokimyasal ölçümleri yapılarak aralarından singlet oksijen üretim miktarı yüksek olan ftalosiyaninler seçildi. Diğer taraftan katı destek için kullanılacak olan silika mikroparçacıklar ilk olarak –NH2 fonksiyonel grubu taşımaları için modifiye edildi, ikinci olarak ise aynı boyuttaki silika mikroparçacıkların yüzeyi altın (Au) veya gümüş (Ag) ile nanoboyutta kaplandı ve karakterize edildi. Daha sonra yüksek singlet oksijen üretim miktarına sahip Pc (ZnPc) esterik uçlarından amin (-NH2) fonksiyonel gruplu silika mikroparçacığa bağlandı ve bağlanan silikanın Pc singlet oksijen üretim miktarına katkısı incelendi. Ayrıca aynı Pc türevi –SH fonksiyonel grubu üzerinden nanometal kaplı silikaya kovalent bağ ile bağlandı ve nanometal kaplı silika mikroparçacığın aynı Pc singlet oksijen üretim miktarına katkısı incelendi. Singlet oksijen üretim miktarı yüksek olan kompozitler (SiO2-Pc) seçilerek bir kartuş hazırlandı ve tasarlanan düzenek kullanılarak, hazırlanan kompozitlerin sulardaki organik kirleticilerin giderilmesindeki performansı spektrofotometre ile belirlendi. Yapılan fotokatalitik çalışmalarda organik kirleticilere örnek olarak 4-klorofenol, orange G ve metil orange kimyasalları kullanıldı.