Zeolit Üzerine Desteklenmiş Fe Katkılı TiO2 üzerinde İndigo Boyasının Fotobozunmasının Araştırılması

Abstract

Çevre kirliliği ve yenilenebilir enerji üretimi gibi fotokatalitik uygulamalarda yüksek etkinliği nedeniyle, titanyum dioksit (TiO2), katkılı/katkısız fotokatalizör malzeme olarak kullanım yaygınlığı ile öne çıkmaktadır. Uygulama ortamında homojenliği ve kontrollü dağılımı sağlayabilmek adına boşluk boyutu elverişli olan zeolit A mineralinin desteği ile TiO2 ve katkı malzemesinin faz dağılımı hassas bir şekilde kontrol edilebilmektedir. Fe iyonları yüklü TiO2 destekli zeolit fotokatalizörleri sol-gel yöntemiyle hazırlanmış ve görünür ışık altındaki fotokatalitik aktivitesinin indigo boyası üzerinde ki etkilerin araştırılması hedeflenmiştir. Bu nedenle bu çalışma zeolit/demir (Fe) katkılı TiO2'nın indigo boyasında ki fotokatalitik özelliklerinin tayinini içermektedir. Elde edilen nanotozlardan sol-jel tekniği kullanılarak viskoz bir çözelti elde edilmiştir. Hazırlanan kompozitlerin yapısı X-ışını difraksiyonu (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile karakterize edilmiştir. TiO2'in ışığı soğurma aralığının Fe katkısı ve zeolit desteği ile görünür ışık bölgesine genişletilebileceği UV-Vis Spektrofotometre çalışmaları ile belirlenmiştir. Hazırlanan tozların görünür ışık fotokatalitik aktiviteleri indigo boyansının bozunma çalışmaları ile saptanmıştır. TiO2, zeolit ve TiO2/zeolit nanotozları ile karşılaştırıldığında Fe katkılı-TiO2/zeolit nanotozlarının 120 saat sonunda %99 bozuluma uğrayarak en yüksek fotokatalitik aktiviteye sahip olduğu gösterilmiştir. Çalışma sonucunda Fe katkılı TiO2'nun zeolitin desteği ile TiO2 nanotozunun optik özeliklerinin optimize edilebildiği anlaşılmıştır.