Gözenekli cam üzerine immobilize edilmiş nadir toprak iyonu katkılı TiO2 ile sulardan boyar madde giderimi

İleri oksidasyon prosesleri içerisinde heterojen fotokatalitik süreçler, zararlı ara ürünler üretmeden, ortam sıcaklığında ve basıncında farklı türlerdeki kirleticilerin etkin bir şekilde giderimini sağlayabilmektedir. TiO2, fotokataliz çalışmalarında en çok kullanılan yarı iletkendir. Diğer yarı iletken maddelere göre birçok avantaja sahip olan TiO2 fotokatalizörünün en büyük dezavantajı ise arıtım sonrasında toz dispersiyonlarının sudan ayrılmasının oldukça güç ve maliyetli olmasıdır. Çevreye salınımı ise, insan sağlığı ve ekolojinin bozulmasına yol açar. Bu nedenle TiO2 fotokatalizörünün bir destek tabakası üzerine sabitlenerek kullanılması ve gün ışığında da aktif hale getirebilmek için çeşitli yöntemlerle metalik/metalik olmayan elementler ile katkılandırılarak arıtımın sağlanması son yıllarda büyük ilgi gören konulardan birisidir. Bu çalışmada gözenekli cam destek malzemesinin üzerine Nd katkılı TiO2 kaplanarak sudan kolay ayrılabilen ve görünür ışık altında aktif olabilen bir fotokatalizör üretilmiştir. Üretilen bu materyal ile su ortamından farklı ortam şartlarında adsorpsiyon-fotokataliz yöntemi ile reaktif kırmızı-195 boyar maddesinin giderimi Taguchi deney tasarımı kullanılarak incelenmiş, sonuçlar ANOVA ile değerlendirilmiştir. En yüksek boyar madde giderimi başlangıç 3.5 pH değeri, 10 mg/L boyar madde konsantrasyonu, 0.2 g/L fotokatalizör miktarı için, 30 dk 9 W ve 18 W görünür ışık ışınımları altında %83 olarak elde edilmiştir. Ortam şartlarının boyarmadde giderimine etkisi başlangıç pH, reaksiyon süresi, fotokatalizör dozu, başlangıç boya konsantrasyonu ve ışık yoğunluğu için sırasıyla %53.76, %14.27, %11.80, %11.73 ve %1.18 olarak elde edilmiştir. ANOVA sonuçlarına göre P değerleri ışık yoğunluğu haricinde tüm diğer değişkenler için istatistikî olarak anlamlı bulunmuştur. Oluşturulan model için R2değeri %92.73, düzenlenmiş R2değeri %88.19 olarak elde edilmiştir.