GÖRÜNÜR IŞIK İLE UYARILABİLEN Ppy/ZnO@Fe KOMPOZİTİNİN FOTOKATALİTİK AKTİVİTESİNİN OPTİMİZASYONU

Abstract

Günümüzde endüstrileşmenin artması beraberinde pek çok çevre problemini getirmiştir. Tekstil endüstrisi başta olmak üzere, kağıt, deri ve kozmetik sektörlerinde kullanılan sentetik organik boyar maddelerin alıcı ortam olan sulara deşarjı çevreyi ciddi anlamda tehdit etmektedir. Bu nedenle, bu sektörlerden gelen ve sentetik boyar madde içeren atık suların çevreye salınmadan önce muhakkak arıtılması gerekmektedir. Günümüzde boyar maddelerin alıcı ortamdan uzaklaştırılması için fotokatalitik atık su arıtımı en çok tercih edilen yöntemlerden biridir. Bu çalışmada polimerizasyon ortamında ZnO@Fe nanopartikülleri ultrasonikasyon ile dağıtılarak pirol ve amonyum peroksidisülfat varlığında kimyasal oksidatif polimerizasyon yöntemi ile polipirol/ZnO@Fe (Ppy/ZnO@Fe) nanokompozitleri elde edilmiştir. Ppy/ZnO@Fe kompozitinin yapısal, morfolojik ve spektroskopik özellikleri SEM, XRD, FTIR, DSC ve UV-vis absorpsiyon yöntemleri ile aydınlatılmıştır. Ppy/ZnO@Fe kompozitinin fotokatalitik aktivitesi görünür ışık altında rodamin B (RdB) boyasının fotokatalitik olarak giderilmesi ile incelenmiştir. Fotokatalitik aktiviteye fotokatalizör miktarının, boya derişiminin, ışıma zamanın ve boya pH’ının etkisi deney tasarımı yöntemlerinden biri olan Taguchi yöntemi ile optimize edilmiştir. 60 dk sonunda RdB boyasının Ppy/ZnO@Fe katalizörlüğünde görünür ışık altında %99 oranında rengi giderilmiştir.

Nowadays, the increase in industrialization has brought many environmental problems. Discharge of synthetic organic dyes used in paper, leather, and cosmetics industries, especially in the textile industry; discharge wastewaters seriously threaten the environment. For this reason, wastewater from these sectors containing synthetic organic dyes must be treated before released into the environment. Today, photocatalytic wastewater treatment is one of the most preferred methods for the removal of organic dyes from the environment. In this study, polypyrrole/ZnO@Fe (Ppy/ZnO@Fe) nanocomposites were obtained by chemical oxidative polymerization method in the presence of pyrrole and ammonium peroxydisulphate by dispersing ZnO@Fe nanoparticles by ultrasonication in the polymerization medium. Structural, morphological, and spectroscopic properties of Ppy/ZnO@Fe composite were elucidated by SEM, XRD, FTIR, DSC and UV-vis absorption methods. Photocatalytic activity of Ppy/ZnO@Fe composite was investigated by photocatalytic removal of rhodamine B (RdB) dye under visible light. Photocatalytic activity of Ppy/ZnO@Fe composite was investigated by photocatalytic removal of rhodamine B (RdB) dye under visible light. The effect of the amount of photocatalyst, dye concentration, radiation time and pH of dye on the photocatalytic activity was optimized by the Taguchi method, which is one of the experimental design methods. After 60 min, the color of the RdB dye was 99% decolorized under visible light under Ppy/ZnO@Fe catalysis.