Research Article

İNDİRGENMİŞ GRAFEN OKSİT DESTEKLİ Fe-Ce BİMETALİK NANOPARTİKÜL KOMPOZİT MALZEMESİNİN SENTEZİ VE p-NİTROFENOLÜN HETEROJEN FENTON-BENZERİ REAKSİYON İLE DEGRADASYONUNDA KATALİZÖR OLARAK KULLANIMI

Volume: 9 December 30, 2021
EN TR

İNDİRGENMİŞ GRAFEN OKSİT DESTEKLİ Fe-Ce BİMETALİK NANOPARTİKÜL KOMPOZİT MALZEMESİNİN SENTEZİ VE p-NİTROFENOLÜN HETEROJEN FENTON-BENZERİ REAKSİYON İLE DEGRADASYONUNDA KATALİZÖR OLARAK KULLANIMI

Abstract

Bu çalışmada, öncelikle modifiye Hummers yöntemi ile grafen oksit (GO) destek malzemesi sentezlenmiş daha sonra birlikte çöktürme yöntemi ile indirgenmiş grafen oksit destekli demir-seryum bimetalik nanopartikül (r-GO/Fe-CeNPs) kompozit malzemesi hazırlanmıştır. Sentezlenen GO’nun ve kompozit malzemenin (r-GO/Fe-CeNPs); FT-IR, XRD, ve SEM analizleri ile karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. r-GO/Fe-CeNPs’nin manyetik davranışı ise VSM analizi ile belirlenmiştir. GO’nun FT-IR ve XRD analiz sonuçlarına göre, GO’ya özgü fonksiyonel gruplar ve karakteristik pikler elde edilmiştir. SEM görüntülerinden ise, GO’nin katmanlı ve homojen bir yüzeye sahip olduğu görülmüştür. r-GO/Fe-CeNPs’nin FT-IR spektrumunda r-GO’ya; CeO ve Fe nanopartiküllerine ait karakteristik bantlar elde edilmiş; XRD spektrumundan yapının amorf özellik gösterdiği belirlenmiştir. Farklı büyütme oranlarında elde edilen r-GO/Fe-CeNPs’lere ait SEM görüntülerinde ise indirgenmiş grafen oksit üzerine dağılmış çiçek benzeri ve aglomere olmuş küresel nanopartiküllerin oluştuğu görülmüştür. Fe-CeNPs’nin ortalama tanecik boyutu SEM görüntülerinden Image J programı ile 70.25 nm olarak belirlenmiştir. r-GO/Fe-CeNPs’nin VSM analiz sonuçlarına göre; katalizörün doygunluk manyetizasyonu (Ms) 40.13 A m2/kg olarak belirlenmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde ise sentezlenen kompozit malzemenin p-nitrofenolün (p-NP) heterojen Fenton-benzeri reaksiyon ile degradasyonunda katalizör olarak kullanılabilirliği ve Fenton-benzeri reaksiyon sürecini etkileyen parametreler olan başlangıç pH’sı, başlangıç p-NP derişimi, katalizör derişimi, H2O2 derişimi, ve sıcaklığın etkisi araştırılmıştır. Optimum ortam koşulları; başlangıç pH’sı 3.0, başlangıç p-NP derişimi 50 mg/L, katalizör derişimi 0.5 g/L, H2O2 derişimi 100 mM ve sıcaklık 65°C olarak belirlenmiştir.

Keywords

Supporting Institution

MERSİN ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJELERİ KOORDİNASYON BİRİMİ (MEÜ-BAP)

Project Number

2020-1-AP7-4088

Thanks

Bu çalışma, Mersin Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi (MEÜ-BAP) tarafından 2020-1-AP7-4088 numaralı AP 7 Hızlı Destek Araştırma Projesi ile desteklenmiştir.

References

  1. Ali, M. M., Mahdi, H. S., Parveen, A., & Azam, A., 2018, “Optical properties of cerium oxide (CeO2) nanoparticles synthesized by hydroxide mediated method”, In AIP Conference Proceedings, Cilt 1953, Sayı 1, ss. 030044.
  2. Babuponnusami, A., & Muthukumar, K., 2014, “A review on Fenton and improvements to the Fenton process for wastewater treatment”, Journal of Environmental Chemical Engineering, Cilt 2, Sayı 1, ss. 557-572.
  3. Belachew, N., Fekadu, R., & Ayalew Abebe, A., 2020, “RSM-BBD optimization of Fenton-like degradation of 4-nitrophenol using magnetite impregnated kaolin”, Air, Soil and Water Research, Cilt 13, ss. 1178622120932124.
  4. Cihanoğlu, A., Gündüz, G., Dükkancı, M., 2015, “Degradation of acetic acid by heterogeneous Fenton-like oxidation over iron-containing ZSM-5 zeolites”, Applied Catalysis B-Environmental, Cilt 165, ss. 687-69.
  5. Compeán-Jasso, M. E., Ruiz, F., Martínez, J. R., & Herrera-Gómez, A., 2008, “Magnetic properties of magnetite nanoparticles synthesized by forced hydrolysis”, Materials Letters, Cilt 62, Sayı 27, ss.4248-4250.
  6. Dong, C. D., Huang, C. P., Nguyen, T. B., Hsiung, C. F., Wu, C. H., Lin, Y. L., & Hung, C. M., 2019, “The degradation of phthalate esters in marine sediments by persulfate over iron–cerium oxide catalyst”, Science of The Total Environment, Cilt 696, ss.133973.
  7. Ensafi, A. A., Noroozi, R., Zandi, N., & Rezaei, B., 2017, “Cerium (IV) oxide decorated on reduced graphene oxide, a selective and sensitive electrochemical sensor for fenitrothion determination”, Sensors and Actuators B: Chemical, Cilt 245, ss. 980-987.
  8. Erişim., Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliğinde Değişiklik Yapılmasına Dair Yönetmelik. Çevre ve Orman Bakanlığı, 2008, http://www.resmigazete.gov.tr, ziyaret tarihi: 10.09.2021

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 30, 2021

Submission Date

September 19, 2021

Acceptance Date

December 18, 2021

Published in Issue

Year 2021 Volume: 9

APA
Ergüt, M., & Özer, P. A. (2021). İNDİRGENMİŞ GRAFEN OKSİT DESTEKLİ Fe-Ce BİMETALİK NANOPARTİKÜL KOMPOZİT MALZEMESİNİN SENTEZİ VE p-NİTROFENOLÜN HETEROJEN FENTON-BENZERİ REAKSİYON İLE DEGRADASYONUNDA KATALİZÖR OLARAK KULLANIMI. Konya Journal of Engineering Sciences, 9, 157-172. https://doi.org/10.36306/konjes.997618
AMA
1.Ergüt M, Özer PA. İNDİRGENMİŞ GRAFEN OKSİT DESTEKLİ Fe-Ce BİMETALİK NANOPARTİKÜL KOMPOZİT MALZEMESİNİN SENTEZİ VE p-NİTROFENOLÜN HETEROJEN FENTON-BENZERİ REAKSİYON İLE DEGRADASYONUNDA KATALİZÖR OLARAK KULLANIMI. KONJES. 2021;9:157-172. doi:10.36306/konjes.997618
Chicago
Ergüt, Memduha, and Prof.dr. Ayla Özer. 2021. “İNDİRGENMİŞ GRAFEN OKSİT DESTEKLİ Fe-Ce BİMETALİK NANOPARTİKÜL KOMPOZİT MALZEMESİNİN SENTEZİ VE P-NİTROFENOLÜN HETEROJEN FENTON-BENZERİ REAKSİYON İLE DEGRADASYONUNDA KATALİZÖR OLARAK KULLANIMI”. Konya Journal of Engineering Sciences 9 (December): 157-72. https://doi.org/10.36306/konjes.997618.
EndNote
Ergüt M, Özer PA (December 1, 2021) İNDİRGENMİŞ GRAFEN OKSİT DESTEKLİ Fe-Ce BİMETALİK NANOPARTİKÜL KOMPOZİT MALZEMESİNİN SENTEZİ VE p-NİTROFENOLÜN HETEROJEN FENTON-BENZERİ REAKSİYON İLE DEGRADASYONUNDA KATALİZÖR OLARAK KULLANIMI. Konya Journal of Engineering Sciences 9 157–172.
IEEE
[1]M. Ergüt and P. A. Özer, “İNDİRGENMİŞ GRAFEN OKSİT DESTEKLİ Fe-Ce BİMETALİK NANOPARTİKÜL KOMPOZİT MALZEMESİNİN SENTEZİ VE p-NİTROFENOLÜN HETEROJEN FENTON-BENZERİ REAKSİYON İLE DEGRADASYONUNDA KATALİZÖR OLARAK KULLANIMI”, KONJES, vol. 9, pp. 157–172, Dec. 2021, doi: 10.36306/konjes.997618.
ISNAD
Ergüt, Memduha - Özer, Prof.dr. Ayla. “İNDİRGENMİŞ GRAFEN OKSİT DESTEKLİ Fe-Ce BİMETALİK NANOPARTİKÜL KOMPOZİT MALZEMESİNİN SENTEZİ VE P-NİTROFENOLÜN HETEROJEN FENTON-BENZERİ REAKSİYON İLE DEGRADASYONUNDA KATALİZÖR OLARAK KULLANIMI”. Konya Journal of Engineering Sciences 9 (December 1, 2021): 157-172. https://doi.org/10.36306/konjes.997618.
JAMA
1.Ergüt M, Özer PA. İNDİRGENMİŞ GRAFEN OKSİT DESTEKLİ Fe-Ce BİMETALİK NANOPARTİKÜL KOMPOZİT MALZEMESİNİN SENTEZİ VE p-NİTROFENOLÜN HETEROJEN FENTON-BENZERİ REAKSİYON İLE DEGRADASYONUNDA KATALİZÖR OLARAK KULLANIMI. KONJES. 2021;9:157–172.
MLA
Ergüt, Memduha, and Prof.dr. Ayla Özer. “İNDİRGENMİŞ GRAFEN OKSİT DESTEKLİ Fe-Ce BİMETALİK NANOPARTİKÜL KOMPOZİT MALZEMESİNİN SENTEZİ VE P-NİTROFENOLÜN HETEROJEN FENTON-BENZERİ REAKSİYON İLE DEGRADASYONUNDA KATALİZÖR OLARAK KULLANIMI”. Konya Journal of Engineering Sciences, vol. 9, Dec. 2021, pp. 157-72, doi:10.36306/konjes.997618.
Vancouver
1.Memduha Ergüt, Prof.dr. Ayla Özer. İNDİRGENMİŞ GRAFEN OKSİT DESTEKLİ Fe-Ce BİMETALİK NANOPARTİKÜL KOMPOZİT MALZEMESİNİN SENTEZİ VE p-NİTROFENOLÜN HETEROJEN FENTON-BENZERİ REAKSİYON İLE DEGRADASYONUNDA KATALİZÖR OLARAK KULLANIMI. KONJES. 2021 Dec. 1;9:157-72. doi:10.36306/konjes.997618

Cited By