Palladyum ve rodyum katkılı nio nanopartiküllerinin sentezi, karakterizasyonu ve fotokatalitik proseste uygulaması

Gün geçtikçe fotokataliz teknolojisi, zararlı ve zehirli organik bileşenlerin arıtımında ve iyileştirilmesinde kullanılan yetkin bir yöntem haline gelmiştir. Bu teknolojide kullanılan fotokatalizörlerin iyileştirilmesi adına yapılan çalışmalar bütünü sürdürebilir enerjiyi kullanmak ve enerji tasarrufu üzerine odaklanmaktadır. Bilim insanları güneş ışığı enerjisiyle aktif duruma geçen ve verimli katalizörlerin üretimini amaçlamaktadır. Metal oksit fotokatalizörlerin dopant maddeleri ile katkılandırılması, katalizör optik özelliklerinin iyileştirilmesi ve katalizör mekanizması için önemli olan rekombinasyon hızının düşürmesi gibi avantajlar sağlamaktadır. Bu çalışmada NiO, paladyum ve rodyum katkılı NiO nanokatalizörleri kimyasal çöktürme metoduyla ilk defa sentezlenmiştir. Fotokatalizörlerin, fotokatalitik özellikleri araştırılarak yapısal, kimyasal, optik, ısıl ve morfolojik özellikleri XRD, SEM, EDX, TEM FT-IR, PL, DSC, XPS yöntemleri ile incelenmiştir. Sentezlenen NiO, NiO/Pd, NiO/Rh nanopartiküllerinin görünür ışık altında metilen mavisi ve metil oranj boyar maddeleri üzerindeki fotokatalitik giderim etkinliği UV-vis spektrofotometre ile incelenmiştir. Katkısız NiO nanopartiküllerinin metilen mavisi ve metil oranj boyar maddeleri giderimi üzerine yapılan fotokatalitik etkinlik çalışmalarında yüzde giderim değerleri sırasıyla 120 dk sonunda %80,15 ve %65,21 ile sonuçlanmıştır. NiO yapılarına paladyum ve rodyum katkısı, görünür ışık altında gerçekleştirilen metil oranj ve metilen mavisi giderim etkinliğini oldukça arttırdığı gözlemlenmiştir. NiO/Pd fotokatalizörlerinin halojen ışık ortamındaki metilen mavisi giderme etkinliği 105 dk sonunda %97,52 NiO/Rh fotokatalizörlerinin ise 105 dk sonunda %98,05 olarak hesaplanmıştır. Anyonik bir boyar madde olan metil oranj boyar maddesi gideriminde ise görünür ışıkta gerçekleştirilen deneylerde Pd katkılı NiO katalizörleri 15 dk gibi kısa bir sürede %98,02 ve Rh katkılı NiO katalizörleri yine 15 dk'da %97,27'lik bir verime ulaşmıştır. Çözeltileri hazırlanan boyar maddelerde Pd/NiO ve Rh/NiO katalizör yüklemeleri için optimum değerler sırasıyla 1,5 ve 1,2 mg/mL olarak bulunmuştur. Fotokatalizörlerin boyar madde gideriminde tekrar kullanılabilirliğinin incelenmesi için gerçekleştirilen 5 tekrar kullanımda fotokatalizörlerin fotokatalitik verimlerini korudukları belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: boyar madde giderimi, fotokataliz, nanoteknoloji, NiO, yarı iletken