Araştırma Makalesi

Farklı ışık kaynakları altında kristal viyole boyar maddesinin kaolin-BiFeO3 nanokompozit üzerinde fotobozunması

Cilt: 11 Sayı: 3 15 Temmuz 2021
Eda Keleş Güner *, Fatih İçer , Agah Özdemir , Bülent Çağlar
PDF İndir
EN TR

Farklı ışık kaynakları altında kristal viyole boyar maddesinin kaolin-BiFeO3 nanokompozit üzerinde fotobozunması

Öz

Kaolin yüzeyine perovskit yapılı BiFeO3 (BFO) nanoparçacıklarının yerleştirilmesiyle Kaolin-BiFeO3 (KBFO) nanokompoziti hazırlandı. Saf kaolin (K), saf BFO ve hazırlanan KBFO nanokompozitin fotokatalitik aktiviteleri UVA ve görünür bölge ışımaları altında katyonik bir boyar madde olan kristal viyole (KV)’nin fotokatalitik bozunması incelenerek değerlendirildi. KBFO nanokompozitinin diğer katalizörlere nispeten daha yüksek fotokatalitik aktivite sergilediği ve fotobozunmanın yalancı birinci dereceden kinetik izlediği belirlendi. Ayrıca pH, başlangıç boya konsantrasyonu ve katalizör miktarı gibi deneysel parametrelerin fotokataliz reaksiyonuna etkileri incelenerek en uygun değerleri tespit edildi. pH 9’da 10mgL-1 başlangıç boya konsantrasyonunda ve 100 mg katalizör varlığında KV’nin KBFO katalizörü üzerindeki fotokatalitik bozunma verimleri UVA ve GB ışınları altında sırasıyla % 84 ve % 89 olarak belirlendi. KV'nin KBFO nanokompozit üzerindeki fotokatalitik bozunmasından sorumlu olan reaktif türlerinin katkısını belirlemek için radikal süpürücü deneyler yapıldı ve olası mekanizma önerildi. Yapılan radikal süpürücü deneylerine göre hidroksil radikallerinin KV’nin fotokatalitik bozunmasında başlıca role sahip olduğu tespit edildi.

Anahtar Kelimeler

BiFeO3 , Fotokataliz , Kaolin , Kinetik , Kristal Viyole

Kaynakça

  1. Abazari, R., Mahjoub, A. R. and Sanati, S. (2016). Magnetically recoverable Fe3O4-ZnO/AOT nanocomposites: synthesis of a core–shell structure via a novel and mild route for photocatalytic degradation of toxic dyes, Journal of Molecular Liquids 223,1133–1142. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2016.09.038.
  2. Al-Ekabi, H. and Serpone, N. (1988). Kinetic studies in heterogeneous photocatalysis. 1. Photocatalytic degradation of chlorinated phenols in aerated aqueous solutions over TiO2 supported on a glass matrix, The Journal of Physical Chemistry 92, 5726. https://doi.org/10.1021/j100331a036.
  3. Basavarajappa, P.S., Seethya, N. H. B., Ganganagappa, N., Eshwaraswamy, K. B. and Reddy, K. R. (2018). Enhanced photocatalytic activity and biosensing of gadolinium substituted BiFeO3 nanoparticles, ChemistrySelect, 9025-9033. https://doi:10.1002/slct.201801198.
  4. Bozkurt Çırak, B., Çağlar, B., Kılınç, T., Morkoç Karadeniz, S., Erdoğan, Y., Kılıç, S., Kahveci, E., Ekinci A. E. and Çırak, Ç. (2019). Synthesis and characterization of ZnO nanorice decorated TiO2 nanotubes for enhanced photocatalytic activity, Materials Research Bulletin 109, 160–167. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2018.09.039.
  5. Chang, J., Ma, J., Ma, Q., Zhang, D, Qiao, N., Hu, M. and Ma, H. (2016). Adsorption of methylene blue onto Fe3O4/activated montmorillonite nanocomposite, Applied Clay Science 119, 132–140. https://doi.org/10.1016/j.clay.2015.06.038.
  6. Çağlar, B., Keleş Güner E., Keleş, K., Özdokur, K. V., Çubuk, O., Çoldur, F., Çağlar S., Topçu, C. and Tabak, A. (2018). Fe3O4 nanoparticles decorated smectite nanocomposite: Characterization, photocatalytic and electrocatalytic activities Solid State Sciences 83, 122–136. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2018.07.013.
  7. Devi, G., Nithya, P. M., Abraham, C. and Kavit, R. (2017). Influence of surface metallic silver deposit and surface fluorination onthe photocatalytic activity of rutile TiO2 for the degradation of crystalviolet a cationic dye under UV light irradiation. Materials Today Communications 10, 1-13http://dx.doi.org/10.1016/j.mtcomm.2016.11.001.
  8. Doğan, M., Karaoğlu, M. H. and Alkan, M. (2009). Adsorption kinetics of maxilon yellow 4GL and maxilon red GRL dyes on kaolinite, Journal of Hazardous Materials 165, 1142-1151. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.10.101.
  9. Dong, X., Ren, B., Sun, Z., Li, C., Zhang, X., Kong, M., Zheng, S. and Dionysiou, D. D. (2019). Monodispersed CuFe2O4 nanoparticles anchored on natural kaolinite as highly efficient peroxymonosulfate catalyst for bisphenol A degradation, Applied Catalysis B Environmental 253, 206–217. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2019.04.052.
  10. Du, C., Song, Y., Shi, S., Jiang, B., Yang, J. and Xiao, S. (2020). Preparation and characterization of a novel Fe3O4-graphene-biochar composite for crystal violet adsorption, Science of the Total Environment 711, 134662. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.134662.

Kaynak Göster

APA
Keleş Güner, E., İçer, F., Özdemir, A., & Çağlar, B. (2021). Farklı ışık kaynakları altında kristal viyole boyar maddesinin kaolin-BiFeO3 nanokompozit üzerinde fotobozunması. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 11(3), 815-827. https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.877702