Ultrases destekli AgO/zno katkılı g-C3N4 sentezi ve fotokatalitik etkilerinin araştırılması

Günümüzde başta tekstil olmak üzere çeşitli sektörlerin atık boyalarının çevreye verebilecekleri ciddi boyuttaki zararların en aza indirilmesi, ekonomik olarak büyük maliyetlere neden olmaktadır. Bu sebeple tekstil atık boyaları içeren sulardan boyaların giderilmesi için yoğun çalışmalar yürütülmektedir. Bu çalışmalar ile doğaya verilen zararın en aza indirilmesi amaçlanmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında ise ultrases destekli AgO/ZnO katkılı g-C3N4 fotokatalizörlerin sentezi gerçekleştirildi ve bu katalizörlerin giderim verimleri incelendi. Bu amaçla laboratuvar ortamında melaninden saf grafitik karbon nitrür üretimi tüp fırın içerisinde gerçekleştirildi. Sonrasında Ag/Zn/g-CN kompozitinin hazırlanması için iki farklı yöntem kullanıldı. Bu yöntemlerden biri ultrasese dayalı birlikte çökeltme yöntemi ve diğeri ise ultrases desteksiz sentezlenen birlikte çökeltme yöntemidir. Farklı oranlarda Zn ve Ag içeren g-C3N4/AgO/ZnO çözeltileri, sabit sıcaklıkta tutulan yarı kesikli bir sistemde NaOH çözeltisi varlığında indirgenerek sentezlendi. Ardından süzme, kurutma ve kalsinasyon adımları gerçekleştirildi. Sonrasında sabit konsantrasyondaki metilen mavisi çözeltisi ile batch reaktörlerde fotokatalitik reaksiyonlar başlatıldı. Hazırlanan çözeltideki giderim performansında beş farklı parametrenin etkisi incelendi. Zamana bağlı giderimin etkisi, katalizördeki metal tuzların oranı, katalizör miktarı, katalizör sentezlenirken kullanılan farklı yöntemler, fotokatalitik reaksiyon için kullanılan farklı ışık türleri, bu tez çalışması kapsamında incelenen parametrelerdir. Sentezlenen katalizörler taramalı elektron mikroskobu (SEM), fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), X-Işını kırınım yöntemi (XRD) ile karakterize edilerek yüzey morfolojileri ve yapıları incelendi. Grafitik karbon nitrüre eklenen ZnO ve AgO miktarının artmasıyla giderimde bir artış olduğu görüldü. %25 ZnO-%2 AgO ile en az metal oksitin eklendiği g-C3N4 hetero fotokatalizörü kullanılarak 1 saat sonunda %91 giderim 3 saat sonunda da %96 oranında giderim elde edildi. Çalışma sonucunda, UV ışığın yanı sıra sentezlenen katalizörün görünür ışıkta da iyi bir performan gösterebileceği sonucuna varıldı. Görünür ışık varlığı altında ilk 1 saatte %44, 3. saatin sonunda da %75 giderimin olduğu gözlemlendi. Anahtar kelimeler: Fotokatalizör, Grafitik Karbon Nitrür, AgO, ZnO, UV, Metilen Mavisi