Kirleticilerin fotokatalitik oksidasyonla arıtımı

Bu tezin en önemli amaçları ince filmlerin (potasyum lantanyum titanyum oksit - KLTO) sol-jel ve döndürmeli kaplama yöntemi ile üretilmesi ve suyun içinde zor parçalanan bileşiklerin fotokatalik parçalanma verimlerinin farklı pH ve ışık şiddeti etkilerinin incelenmesidir. Nano malzemelerin ve kaplamaların üretimleri gün geçtikçe ilerlemektedir. Bu nedenle partikül halindeki fotokatalizörlere göre daha çevreci olan ince film fotokatalizörler üretilerek partikül haldeki katalizörlerin sudan ayırma işlemi gibi ekstra bir işlem gerektirmeden arıtım sağlanacaktır. İnce film üretiminde filmin yapısına etki eden yapısal ve morfolojik karakterizasyon işlemleri, malzeme karakterizasyonu, faz analizi, elementel analiz, mikroyapı analizi ve film karakterizasyonu yapılmıştır. Fenol (organik madde), azo boyar madde olan metilen mavisi) ve siyanür (inorganik madde) gibi kirleticiler kullanılarak fotokatalitik oksidasyon farklı pH, başlangıç konsantrasyonu, reaksiyon süresi ve ışık şiddeti değişken değerleri ile incelenerek güneş simülatörü (ATLAS SUNTEST CPS+) yardımıyla performans testleri yapılmıştır. 13 faklı fotokatalizör ile yapılan deneyler sonucunda en verimlisi K2La1.5Sm0.5Ti3O10 olarak bulunmuştur. Bu çerçevede 3 ana kısım oluşturulmuştur. İlk olarak pH ve ışık şiddeti araştırılacak değişken olarak seçilmiş ve arıtmaya etkileri araştırılmıştır. Fenol örnekleri ile yapılan testlerde %75,3 parçalanma verimine pH 7 ve 750 W/m2 ışık şiddetinde ulaşılmıştır. Metilen mavisi deneyi sonucu %97 arıtım 3 saat sonunda gerçekleşmiştir. Ayrıca alkali koşulda siyanür ile yapılan deneyler sonucunda %80,2 arıtım sağlanmıştır. Diğer yandan metilen mavisinin reaksiyon kinetikleri incelenmiş ve birinci derece reaksiyon kinetiğine uyduğu görülmüştür. Son olarak metilen mavisi için ANOVA testi yapılarak pH ve ışık şiddetinin arıtımda kendi başlarına etkili olduğu görülmüştür.