Photocatalytic NOx oxidation and storage under ambient conditions for air purification

Hava kirliliği, insan sağlığına doğrudan etkisi bulunan en önemli çevre sorunlardan biridir ve hava kirliliğine katkıda bulunan zehirli gaz türlerinin başında NO ve NO2 gibi azot oksitler (NOx) gelir.Bu çalışmamızda, gaz fazı NOx türlerini fotokatalitik olarak yükseltgeyip depolayacak hibrid bir sistem önerilmiş olup, TiO2 bazlı nanoparçacıklar fotokatalitik malzeme adayları olarak incelenmiştir. Bu amaçla, ısıl olarak aktive edilen NOx depolama/indirgeme (NSR) sisteminin depolama bileşenleri, fotokatalitik olarak aktive edilen NOx yükseltgeme katalizörü olan TiO2 ile biraraya getirilmiş ve fotokatalitik olarak etkinlik gösteren NOx yükseltgeme/depolama malzemeleri elde edilmiştir. Bu amaçla TiO2/Al2O3 ikili ve MxO/TiO2/Al2O3 üçlü oksitleri hazırlanmış ve incelenmiştir.Bahsedilen numunelerin fotokatalitik etkinliği ve verimi, kurduğumuz sürekli akış sistemi ile test edilmiştir. Bu sistem, kütle akış kontrolörleri, özel tasarım UVA-aydınlatmalı fotokatalitik reaksiyon hücresi ve oda koşulu kimyasal ışıldama NOx analizöründen oluşmaktadır. Degussa P25 tüm testlerde referans malzeme olarak kullanılmıştır. Fotokatalitik performans deneyleri sonucunda TiO2-Al2O3 karışık oksitlerinin NOx depolama verimlerinin Degussa P25'e kıyasla çok daha yüksek olduğu görülmüş; bu ikili oksitlere fiziksel karışım metoduyla BaO depolama bileşeni eklenmesinin ise katı fazda NOx depolanmasını kat kat arttırdığı ve gaz fazda NO2 salınımını yok denecek seviyede tuttuğu anlaşılmıştır. Buna karşılık, ?ıslak emdirme? yönteminin TiO2-Al2O3 karışık oksidi üzerinde metal titanat (MxTiyOz) türleri oluşumuna yol açtığı ve bu durumun da katalizörün foto-yükseltgeme yeteneğini oldukça azalttığı gözlemlenmiştir.