ZnO@BD-g-C3N4 nano kompozitin hazırlanması ve metilen mavisi bozunmasında fotokatalitik etkinliğinin incelenmesi

Son yıllarda sanayinin gelişmesi ve üretimin artmasıyla fabrikaların atık sularındaki boyar maddeler çevre üzerinde olumsuz etkilerde bulunmakta ve çevre kirliliği oluşturmaktadır. Tekstil endüstrisi ve boya fabrikalarının üretiminde kullanılan boyalar, biyolojik arıtmaya karşı dirençli, toksin ve refrakte maddelerdir. Ayrıca yetişen bitkiler, hayvanlar ve insanların sağlığını bozarakkalıcı hastalıklara sebep olmaktadır. Bu boyar maddeler içerisinde en zararlısı ve güçlü kimyasal bağlara sahipolan metilen mavisidir (MM). Metilen mavisi, çok tehlikeli, zehirli ve özellikle solunum yollarına zarar veren, kusma gibi belirtilerle zehirliyen, hiperhidroz ve insanlar üzerinde zihinsel bozukluklara sebep olan heterosiklik bir bileşiktir. Bu nedenle atık sulardan metilen mavisinin giderilmesi büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada, düşük maliyetli ve toksik olmayan BD-C3N4 nanokompozit piroliz termal polikondensasyonu ile ZnO/BD-C3N4 ise farklı ağırlıktaki BD-C3N4 miktarlarıyla (%2 ve %10) saf ZnO nano parçacıklarının Literatür tarafından tarif edilen yöntem ile hazırlandı. Bu çalışmada üretilen nano katalizör, FT-IR, XPS, XRD, SEM, EDX, BET, Uv-Vis, TEM ve EDX cihazları ile karakterize edildi. ZnO/BD-C3N4'ün fotokatalitik etkisi, görünür ışık altında metilen mavisinin bozunmasında araştırıldı. Yapılan fotokatalitik deneyler sonucunda, ağırlıkça %2 45 mg ZnO içerikli ZnO@BD-g-C3N4 fotokatalizörünün %10 35 ZnO@BD-g-C3N4 'den çok daha iyi fotokatalitik etki gösterdiği ortaya çıktı. Bununla birlikte yapılan tekrar kullanılabilirlik testlerinde ağırlıkça %2 45 mg ZnO içeren ZnO@BD-g-C3N4 fotokatalizörü beşinci kullanımında bile %88,6 fotokatalitik etkinlik gösterdi. Elde edilen sonuçlar göz önüne alınırsa ZnO@BD-g-C3N4 nano katalizörünün atık sulardan metilen mavisinin bozunmasında etkin olduğu, yüksek kimyasal kararlılığa sahip, görünür ışıkta aktif farklı foto katalizörlerin geliştirilmesinin mümkün olduğu görülmektedir. Bu çalışma DÜBAP FBE.22.008 nolu projesi ile desteklenmiştir. Anahtar Kelimeler: Fotokatalizör, Nanoparçacık, ZnO, ZnO@BD-g-C3N4, Metilen Mavisi