Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Karbon Fiber/ZnO Fotokatalizörlerin Üretimi ve Karakterizasyonu

Yıl 2018, Cilt: 20 Sayı: 60, 924 - 929, 15.09.2018

Öz

Bu
çalışmada farklı Zn2
+ derişimlerine sahip başlangıç çözeltileri sol-jel daldırma
kaplama yöntemi ile ticari karbon fiberler üzerine kaplanmıştır. Yapının kristalinitesini
artırabilmek ve ZnO film oluşumunu sağlamak amacıyla 300 °C ‘de 1 saat süreyle
ısıl işlem uygulanmıştır. Elde edilen karbon fiber/ZnO yapılar artan başlangıç
çözeltisi derişimine bağlı olarak düzenli ve homojen morfolojik özellikler
sergilemiştir.  Başlangıç Zn2
+  derişimin artması, karbon fiber/ ZnO yapısının
metilen mavisi sulu çözeltilerinin fotokatalitik parçalanmasında etkin rol
oynamıştır. En yüksek fotokatalitik parçalanma hızı 25.10
-4M Zn2+  derişimine sahip çözelti kullanılarak üretilen
karbon fiber/ZnO ile 1,39 sa
-1 olarak elde edilmiştir. 

Kaynakça

  • [1] Fujishima A., Honda K., 1972. Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode, Nature, Cilt. 238, s.37-38. DOI: 10.1038/238037a0
  • [2] Alessandro D. M., Maria E. F., Vittorio P., Giuliana I., 2017. ZnO for application in photocatalysis: From thin films to nanostructures, Materials Science in Semiconductor Processing, Cilt. 69, s. 44-51, DOI:10.1016/j.mssp.2017.03.029.
  • [3] Yun Z., Zhiming P., Xinchen W., 2013. Advances in photocatalysis in China, Chinese Journal of Catalysis, Cilt 34, s.1872-2067. DOI:10.1016/S1872-2067(12)60548-8.
  • [4] Kezhen Q., Bei C., Jiaguo Y., Wingkei H., 2017. Review on the improvement of the photocatalytic and antibacterial activities of ZnO, Journal of Alloys and Compounds, Cilt. 727, s. 792-820. DOI:10.1016/j.jallcom.2017.08.142.
  • [5] Asma T., Wiem B., Brigitte S., Ahmed A., Habib E., Mokhtar F., Rabah B., 2017. Structural and optical properties of Na doped ZnO nanocrystals: Application to solar photocatalysis, Applied Surface Science, Cilt 396, s. 1528-1538. DOI: 0.1016/j.apsusc.2016.11.204. DOI:10.1016/j.mssp.2017.03.029.
  • [6] Huan W., Xueqing Q., Ruisheng Z., Fangbao F., Yong Q., Dongjie Y., 2017. One-pot in-situ preparation of a lignin-based carbon/ZnO nanocomposite with excellent photocatalytic performance, Materials Chemistry and Physics, Cilt. 199, s.193-202. DOI:10.1016/j.matchemphys.2017.07.009.
  • [7] Migyeong K., Wan K. J., 2017. Purification of aromatic hydrocarbons using Ag–multiwall carbon nanotube–ZnO nanocomposites with high performance, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, Cilt 47, s.94-101, DOI:10.1016/j.jiec.2016.11.018.
  • [8] Seongpil A., Bhavana N. J., Min W. L., Na Y. K., Sam S. Y., 2014. Electrospun graphene-ZnO nanofiber mats for photocatalysis applications, Applied Surface Science, Cilt. 294, 2014, s. 24-28 DOI:10.1016/j.apsusc.2013.12.159.
  • [9] Darvishi C. S., Rezaee A., Khataee A.R., Safari M., 2014. Photocatalytic process by immobilized carbon black/ZnO nanocomposite for dye removal from aqueous medium: Optimization by response surface methodology, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, Cilt 20, s. 1861-1868, DOI:10.1016/j.jiec.2013.09.003.
  • [10] Yanru Z., Jianzhong M., Junli L., Yan B., 2017. Synthesis of fireworks-shaped ZnO/graphite-like carbon nanowires with enhanced visible-light photocatalytic activity and anti-photocorrosion, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Cilt 518 s. 57-63, DOI:10.1016/j.colsurfa.2016.12.050.
  • [11] Junfeng M., Wenfeng F., Yongqiang M., Zhiqiang Y., Shan C., Bingbing N., 2016. Electrochemical growth of ZnO coating on carbon fiber, Materials Chemistry and Physics, Cilt 171, s. 22-26, DOI:10.1016/j.matchemphys.2015.12.068.
  • [12] Demirci S., Yurddaskal M., Dikici T., Sarıoğlu C., 2018. Fabrication and characterization of novel iodine doped hollow and mesoporous hematite (Fe2O3) particles derived from sol-gel method and their photocatalytic performances, Journal of Hazardous Materials, Cilt 345, s. 27-37, DOI:10.1016/j.jhazmat.2017.11.009.
  • [13] Dikici T., Demirci S., Erol M., 2017. Enhanced photocatalytic activity of micro/nano textured TiO2 surfaces prepared by sandblasting/acid-etching/anodizing process, Journal of Alloys and Compounds, Cilt. 694, s. 246-252, DOI:10.1016/j.jallcom.2016.09.330.
  • [14] Dikici T., Yildirim S., Yurddaskal M., Erol M., Yigit R., Toparli M., Celik E., 2015. A comparative study on the photocatalytic activities of microporous and nanoporous TiO2 layers prepared by electrochemical anodization, Surface and Coatings Technology, Cilt 263, s.1-7, DOI:10.1016/j.surfcoat.2014.12.076.

Production and Characterization of Carbon Fiber/ZnO Photocatalyst

Yıl 2018, Cilt: 20 Sayı: 60, 924 - 929, 15.09.2018

Öz

In
this study, initial solutions with different Zn2
+ concentrations were deposited
on commercial carbon fibers by the sol-gel dip coating method. Heat treatment
was applied at 300 °C for 1 hour in order to improve the crystallinity of the
structure and to provide ZnO film formation. The resulting carbon fiber/ZnO
structures exhibited regular and homogeneous morphological properties due to
the increased initial solution concentration. The increase of initial Zn2
+ concentration has played an
active role in the photocatalytic degradation of aqueous solutions of methylene
blue of carbon fiber/ZnO structure. The highest photocatalytic decomposition
rate was obtained as 1.39 h-1 with carbon fiber / ZnO produced using
a solution with 25.10-4 M Zn2
+ concentration. 

Kaynakça

  • [1] Fujishima A., Honda K., 1972. Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode, Nature, Cilt. 238, s.37-38. DOI: 10.1038/238037a0
  • [2] Alessandro D. M., Maria E. F., Vittorio P., Giuliana I., 2017. ZnO for application in photocatalysis: From thin films to nanostructures, Materials Science in Semiconductor Processing, Cilt. 69, s. 44-51, DOI:10.1016/j.mssp.2017.03.029.
  • [3] Yun Z., Zhiming P., Xinchen W., 2013. Advances in photocatalysis in China, Chinese Journal of Catalysis, Cilt 34, s.1872-2067. DOI:10.1016/S1872-2067(12)60548-8.
  • [4] Kezhen Q., Bei C., Jiaguo Y., Wingkei H., 2017. Review on the improvement of the photocatalytic and antibacterial activities of ZnO, Journal of Alloys and Compounds, Cilt. 727, s. 792-820. DOI:10.1016/j.jallcom.2017.08.142.
  • [5] Asma T., Wiem B., Brigitte S., Ahmed A., Habib E., Mokhtar F., Rabah B., 2017. Structural and optical properties of Na doped ZnO nanocrystals: Application to solar photocatalysis, Applied Surface Science, Cilt 396, s. 1528-1538. DOI: 0.1016/j.apsusc.2016.11.204. DOI:10.1016/j.mssp.2017.03.029.
  • [6] Huan W., Xueqing Q., Ruisheng Z., Fangbao F., Yong Q., Dongjie Y., 2017. One-pot in-situ preparation of a lignin-based carbon/ZnO nanocomposite with excellent photocatalytic performance, Materials Chemistry and Physics, Cilt. 199, s.193-202. DOI:10.1016/j.matchemphys.2017.07.009.
  • [7] Migyeong K., Wan K. J., 2017. Purification of aromatic hydrocarbons using Ag–multiwall carbon nanotube–ZnO nanocomposites with high performance, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, Cilt 47, s.94-101, DOI:10.1016/j.jiec.2016.11.018.
  • [8] Seongpil A., Bhavana N. J., Min W. L., Na Y. K., Sam S. Y., 2014. Electrospun graphene-ZnO nanofiber mats for photocatalysis applications, Applied Surface Science, Cilt. 294, 2014, s. 24-28 DOI:10.1016/j.apsusc.2013.12.159.
  • [9] Darvishi C. S., Rezaee A., Khataee A.R., Safari M., 2014. Photocatalytic process by immobilized carbon black/ZnO nanocomposite for dye removal from aqueous medium: Optimization by response surface methodology, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, Cilt 20, s. 1861-1868, DOI:10.1016/j.jiec.2013.09.003.
  • [10] Yanru Z., Jianzhong M., Junli L., Yan B., 2017. Synthesis of fireworks-shaped ZnO/graphite-like carbon nanowires with enhanced visible-light photocatalytic activity and anti-photocorrosion, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Cilt 518 s. 57-63, DOI:10.1016/j.colsurfa.2016.12.050.
  • [11] Junfeng M., Wenfeng F., Yongqiang M., Zhiqiang Y., Shan C., Bingbing N., 2016. Electrochemical growth of ZnO coating on carbon fiber, Materials Chemistry and Physics, Cilt 171, s. 22-26, DOI:10.1016/j.matchemphys.2015.12.068.
  • [12] Demirci S., Yurddaskal M., Dikici T., Sarıoğlu C., 2018. Fabrication and characterization of novel iodine doped hollow and mesoporous hematite (Fe2O3) particles derived from sol-gel method and their photocatalytic performances, Journal of Hazardous Materials, Cilt 345, s. 27-37, DOI:10.1016/j.jhazmat.2017.11.009.
  • [13] Dikici T., Demirci S., Erol M., 2017. Enhanced photocatalytic activity of micro/nano textured TiO2 surfaces prepared by sandblasting/acid-etching/anodizing process, Journal of Alloys and Compounds, Cilt. 694, s. 246-252, DOI:10.1016/j.jallcom.2016.09.330.
  • [14] Dikici T., Yildirim S., Yurddaskal M., Erol M., Yigit R., Toparli M., Celik E., 2015. A comparative study on the photocatalytic activities of microporous and nanoporous TiO2 layers prepared by electrochemical anodization, Surface and Coatings Technology, Cilt 263, s.1-7, DOI:10.1016/j.surfcoat.2014.12.076.
Toplam 14 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Mühendislik
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Mustafa Erol Bu kişi benim 0000-0002-3257-4418

Yayımlanma Tarihi 15 Eylül 2018
Yayımlandığı Sayı Yıl 2018 Cilt: 20 Sayı: 60

Kaynak Göster

APA Erol, M. (2018). Karbon Fiber/ZnO Fotokatalizörlerin Üretimi ve Karakterizasyonu. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi, 20(60), 924-929.
AMA Erol M. Karbon Fiber/ZnO Fotokatalizörlerin Üretimi ve Karakterizasyonu. DEUFMD. Eylül 2018;20(60):924-929.
Chicago Erol, Mustafa. “Karbon Fiber/ZnO Fotokatalizörlerin Üretimi Ve Karakterizasyonu”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi 20, sy. 60 (Eylül 2018): 924-29.
EndNote Erol M (01 Eylül 2018) Karbon Fiber/ZnO Fotokatalizörlerin Üretimi ve Karakterizasyonu. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 20 60 924–929.
IEEE M. Erol, “Karbon Fiber/ZnO Fotokatalizörlerin Üretimi ve Karakterizasyonu”, DEUFMD, c. 20, sy. 60, ss. 924–929, 2018.
ISNAD Erol, Mustafa. “Karbon Fiber/ZnO Fotokatalizörlerin Üretimi Ve Karakterizasyonu”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 20/60 (Eylül 2018), 924-929.
JAMA Erol M. Karbon Fiber/ZnO Fotokatalizörlerin Üretimi ve Karakterizasyonu. DEUFMD. 2018;20:924–929.
MLA Erol, Mustafa. “Karbon Fiber/ZnO Fotokatalizörlerin Üretimi Ve Karakterizasyonu”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi, c. 20, sy. 60, 2018, ss. 924-9.
Vancouver Erol M. Karbon Fiber/ZnO Fotokatalizörlerin Üretimi ve Karakterizasyonu. DEUFMD. 2018;20(60):924-9.

Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dekanlığı Tınaztepe Yerleşkesi, Adatepe Mah. Doğuş Cad. No: 207-I / 35390 Buca-İZMİR.