Basic Yellow 51 Boyarmaddesinin ZnO/UV-C Prosesi İle Fotokatalitik Degradasyonu

Yıl 2016, Cilt: 28 Sayı: 1, 7 - 14, 01.03.2016

Veyis Selen Tuğba Dipi Gülbeyi Dursun

Öz

Bu çalışmada, bazik bir boyarmadde olan C.I. Basic Yellow 51 (BY51) boyarmaddesinin kesikli havalandırmalı
kolon reaktörde çinko oksit (ZnO) ile fotokatalitik degradasyonu UV-C lamba altında incelenmiştir. Sulu
çözeltilerden renk giderim verimi üzerine katalizör miktarı (0-2.0 g/L), başlangıç boyarmadde konsantrasyonu
(10-50 mg/L) ve hava besleme hızı (0-6 L/dk) gibi önemli parametrelerin etkileri incelenmiştir. Fotokatalitik
degradasyonu gerçekleştirmek amacıyla kısa dalga boylu UV lamba (UV-C; 200-280 nm), fotokatalizör olarak
ise çinko oksit (ZnO) hava beslemesiyle birlikte kullanılarak optimum şartlar belirlenmiştir. Optimum koşullar
altında (40 mg/L BY51, 1.5 g/L ZnO ve 6 L/dk hava besleme hızı) % 100’lük bir renk giderim verimine
ulaşılırken Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ) verimi ise % 86.4 değerine ulaşmıştır. Elde edilen sonuçlardan
BY51 boyarmaddesinin degradasyonunun, başlangıç boyarmadde konsantrasyonuna, katalizör miktarına ve hava
besleme hızına bağlı olduğu sonucuna varılmıştır. Katalizör miktarındaki daha fazla artış ışık geçirgenliğini
azaltarak OH● radikallerinin azalmasına dolayısıyla da renk giderim veriminin düşmesine neden olduğu deneysel
olarak gözlemlenmiştir. Başlangıç boyarmadde konsantrasyonunun artışıyla renk giderim veriminin düştüğü ve
hava besleme hızının artışıyla birlikte renk giderim veriminin arttığı ortaya konulmuştur.

Anahtar Kelimeler

C.I. Basic Yellow 51, Fotokatalitik degradasyon, Fotokatalizör, Havalandırma hızı, UV-C, ZnO

Photocatalytic Degradation of Basic Yellow 51 Dye By ZnO/UV-C Process

Öz

In this study, the photocatalytic degradation of basic dye, C.I. Basic Yellow 51 (BY51), was investigated by
using zinc oxide (ZnO) in aqueous solution under UV-C lamb in a batch aerated column. The effect of key
operation parameters including photocatalyst loading (0-2.0 g/L), initial dye concentration (10-50 mg/L) and
aeration rate (0-6 L/min) were determined on color removal in aqueous solution. The photocatalyst, ZnO and
UV-C light (UV-C; 200-280 nm) were used with the aeration rate in order to accomplish the photodegradation of
dye to obtain optimum parameters. The optimum parameters of color removal and Chemical Oxygen Demand
(COD) were determined as 100 % and 86.45 %, respectively, under the condition of 40 mg/L BY51, 1.5 g/L
ZnO ve 6 L/min aeration rate. The result showed that the degradation of BY51 depended on initial dye
concentration, catalyst loading and aeration rate as well. The further increase of catalyst loading, observed from
the experiment started decreasing the color removal yield because of the decreasing of light intensity and thereby
decreasing OH● radicals. The increasing of initial dye concentration decreased the color removal yield whereas
increasing of aeration rate increased the color removal yield.

Anahtar Kelimeler

Aeration rate, C.I. Basic Yellow 51, Photocatalyst, Photocatalytic degradation, UV-C, ZnO