Aggregation/agglomeration of TİO2 nanoparticles in the presence of natural organic matter

Nanopartiküllerin üretimi, endüstriyel kullanımlarının yaygınlaşması nedeniyle son on yılda oldukça arttı. Özellikle TiO2 gibi metal oksitler, hem bilimsel hem de endüstriyel alanda büyük ilgi uyandırmaktadır. Ancak bu nanopartiküllerin güneş ışınımı altında su kütlelerine girişinden sonraki akıbetini açıklayan çok az bilgi vardır. Bu çalışmanın temel amacı, doğal organik madde (DOM) varlığında güneş ışığına maruz kalan su kütlelerinde TiO2 NP'lerin agregasyon ve aglomerasyon davranışını aydınlatmaktır. Hümik asit (HA), polidispers kimyası ve suda çözünürlüğü nedeniyle DOM analoğu olarak kullanılmıştır. Bu kolloidal madde bileşenleri arasındaki etkileşimleri aydınlatmak için özel fiziko-kimyasal yöntemler uygulanmıştır. NP'lerin ve organik maddenin agregasyon/aglomerasyon davranışı, dinamik ışık saçılımı (DLS) tekniği ve sedimantasyon profilleri ile takip edilmiştir. Karşılaştırma amacıyla tüm numuneler hem karanlık hem de güneş ışığı simülatörü koşullarında DLS ölçümüne tabi tutulmuş ve hazırlanan numuneler tekli ve ikili sistemler olarak tanımlanmıştır. Tekli sistemler, TiO2, metal katkılı TiO2 (Fe katkılı TiO2), metal olmayan katkılı TiO2 (N katkılı TiO2), HA ve ön işleme tabi tutulmuş HA'dan oluşmuştur. İkili sistem TiO2 ve HA türevlerinin birleşimleriyle hazırlanmıştır. Tüm koloidal parçacıklar morfolojik ve fizikokimyasal özellikleri göz önünde bulundurularak incelenmiştir. Sonuç olarak, metal oksit NP'lerin su ortamındaki agregasyon ve aglomerasyon davranışları anlaşılmış, DOM'ların NP'ler ile etkileşimleri açıklanmış ve böylece metal oksit NP'lerin sulu sistemlerdeki potansiyel etkilerinin tahmin edilmesi mümkün olabilecektir.