Karbon nanotüp/kobalt ferrit kompozit nanopartiküllerin sentezi ve fotokatalitik aktivitelerinin incelenmesi

Su tüm canlıların yaşamsal faaliyetleri için vazgeçilmez ve yeri doldurulamaz bir kaynaktır. Suların çeşitli kaynaklardan gelen kimyasal kökenli kirleticilerle veya mikrobiyal etkilerle kirlenmesi sonucu ortaya çıkan su kirliliği çağımızın en büyük çevre sorunlarından birisidir. Sulardaki kirliliklerin giderimi için mevcut giderim yöntemleri yetersiz kalabilmektedir. Dolayısıyla suların arıtımı için yeni arıtım yöntemlerinin geliştirilmesi veya mevcut yöntemlerin iyileştirilmesi gerekmektedir. Birçok farklı alanda önemli katkılar sağlayan nanoteknoloji, su kirliliği problemlerinin çözümü içinde önemli alternatifler sunmaktadır. Son yıllarda, atıksuların arıtımı için, nanoteknoloji ürünü olan çeşitli yarı iletkenlerin fotokatalizör olarak kullanıldığı ileri oksidasyon yöntemleri büyük ilgi görmektedir. Bu çalışmada, kobalt ferrit olarak bilinen bir nanopartikülün tekstil atıksularının arıtımındaki fotokatalitik aktivitesi incelenmiştir. Buna göre, ilk olarak manyetik kobalt ferrit nanopartiküller hidrotermal sentez yöntemiyle sentezlenmiştir. Sentezlenen partiküllerin fotokatalitik aktivitelerini arttırmak için, tekli duvarlı karbon nanotüp (SWCNT) ve çoklu duvarlı karbon nanotüpler (MWCNT) üzerinde hareketsizleştirilerek 2 farklı tür kompozit elde edilmiştir. Elde edilen tüm örneklerin çeşitli yapısal manyetik ve morfolojik özellikleri XRD, SEM, TEM, FT-IR, BET ve VSM gibi çeşitli tekniklerle kapsamlı bir şekilde karakterize edilmiştir. Daha sonra üretilen CoFe 2 O 4 nanopartikülleri ve CoFe 2 O 4 @SWCNT ve CoFe 2 O 4 @MWCNT kompozitleri, sentetik olarak hazırlanmış ve 50 mg/L boyarmadde içeren model atıksuların fotokatalitik oksidasyonla arıtımı sürecinde fotokatalizör olarak kullanılmış ve fotokatalitik etkinlikleri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Bu denemelerde her bir katalizör için sırasıyla 0,010 g/L, 0,025 g/L, 0,050 g/L ve 0,10 g/L katalizör dozajlarında denemeler yapılmıştır. Her üç farklı katalizörle yapılan demelerden elde edilen veriler, sulu çözeltideki boya içeriğinin tamamen giderilebildiğini göstermektedir. Ayrıca, elde edilen deneysel veriler kullanılarak yapılan hesaplamalar, tüm bu süreçlerin yalancı 1. derece kinetik model ile uyumlu olduğunu göstermiştir.