Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/20.500.13091/2128
Title: Synthesis of Reduced Graphene Oxide Supported Fe-Ce Bimetallic Nanoparticle Composite Material and Usage as a Catalyst in the Degradation of p-Nitrophenol by Heterogeneous Fenton-Like Reaction
Other Titles: İNDİRGENMİŞ GRAFEN OKSİT DESTEKLİ Fe-Ce BİMETALİK NANOPARTİKÜL KOMPOZİT MALZEMESİNİN SENTEZİ VE p-NİTROFENOLÜN HETEROJEN FENTON-BENZERİ REAKSİYON İLE DEGRADASYONUNDA KATALİZÖR OLARAK KULLANIMI
Authors: Ergüt, Memduha
Özer, Ayla
Keywords: Reduced graphene oxide
Iron-cerium bimetallic nanoparticle
Composite material
p-Nitrophenol
Heterogeneous Fenton-like degradation
İndirgenmiş grafen oksit
Demir-seryum bimetalik nanopartikül
Kompozit malzeme
p-Nitrofenol
Heterojen Fenton-benzeri degradasyon
Issue Date: 2021
Publisher: Konya Technical University
Abstract: In this study; firstly, graphene oxide (GO) support material was synthesized by the modified Hummers method and then reduced graphene oxide supported iron-cerium bimetallic nanoparticle (r-GO/Fe-CeNPs) composite material was prepared by co-precipitation method. Characterization of synthesized GO and composite material (r-GO/Fe-CeNPs) was performed by FT-IR, XRD, and SEM analyzes. The magnetic behavior of r-GO/Fe-CeNPs was determined by VSM analysis. According to GO’s FT-IR and XRD analysis results, GO-specific functional groups and characteristic peaks were obtained. From the SEM images, it was determined that GO has a layered and homogeneous surface. According to FT-IR spectrum of r-GO/Fe-CeNPs; characteristic bands of r-GO; CeO, and Fe nanoparticles were obtained; it was determined from the XRD spectrum that the structure showed amorphous properties. In the SEM images of r-GO/Fe-CeNPs obtained at different magnifications, it was observed that flower-like and agglomerated spherical nanoparticles dispersed on the reduced graphene oxide were formed. The average particle size of Fe-CeNPs was determined as 70.25 nm from the SEM images with the Image J program. According to the VSM analysis result of r-GO/Fe-CeNPs; the saturation magnetization (Ms) of the catalyst was determined as 40.13 A m2/kg. In the second part of the study, the usability of the synthesized composite material as a catalyst in the degradation of p-nitrophenol (p-NP) by heterogeneous Fenton-like reaction and the parameters affecting the Fenton-like reaction process, such as initial pH, initial p-NP concentration, catalyst concentration, H2O2 concentration, and the effect of temperature were investigated. Optimum environmental conditions were determined as the initial pH 3.0, the initial p-NP concentration 50 mg/L, the catalyst concentration 0.5 g/L, the H2O2 concentration 100 mM, and the temperature 65°C.
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.
Description: DergiPark: 997618
konjes
URI: https://doi.org/10.36306/konjes.997618
https://dergipark.org.tr/tr/pub/konjes/issue/67514/997618
https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/1983127
https://hdl.handle.net/20.500.13091/2128
ISSN: 2667-8055
Appears in Collections:Konya Mühendislik Bilimleri Dergisi

Files in This Item:
File SizeFormat 
10.36306-konjes.997618-1983127.pdf1.31 MBAdobe PDFView/Open
Show full item record

CORE Recommender

Page view(s)

134
checked on Feb 6, 2023

Download(s)

48
checked on Feb 6, 2023

Google ScholarTM

Check

Altmetric


Items in GCRIS Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.