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

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