Studies on photocatalytic reactions : heterogeneous photocatalysis by titaniumdioxide


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 1998

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: Serhan Özbek

Eş Danışman: Deniz Üner

Özet:

öz FOTOKATALİTİK REAKSİYON ÇALIŞMALARI: TİTANYUMDİOKSİT İLE HETEROJEN FOTOKATALİZ Özbek, Serhan Yüksek Lisans, Kimya Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Yrd. Doç. Deniz Özbay Üner Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Şefik Süzer Ocak 1998, 75 sayfa Benzenin gaz fazındaki fotokatalitik bozunması, çeperleri fotokatalizör ile kaplanmış olan diferansiyel bir fotoreaktör kullanılarak çalışılmıştır. Metalin Ti02'ye olan katkısı ve debinin reaksiyona olan etkisi incelenmiştir. Bu çalışmada bir gaz karışımı hazırlama ve reaksiyon odası üniteleri kurulmuştur. Gaz karışımı hazırlama ünitesi, benzenin reaktör giriş oranının 10^.05 arasında verilebilmesine olanak sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Deneylerde kullanılan silindir şeklindeki Pyrex reaktör, astarlama tekniği ile çok ince bir Tİ02 tabakasıyla kaplanmıştır.Reaktör, %7-%10'u geçmeyecek bir dönüşüm elde edilecek şekilde çalıştırılmıştır. Ti02'nin (Degussa P-25, anatase) uyarılması için ışık kaynağı olarak 700jiW/cm2 şiddetinde ve ortalama 365 nm dalgaboyunda bir lamba kullanılmıştır. Deneyler, 80°C ile 90°C arasında değişen sıcaklıklarda gerçekleştirilmiştir. Oksidasyon derecesi reaktör çıkış gazlarını analiz ederek belirlenmiştir. Oluşan C02'nin harcanan benzene olan mol oranı, bütün şartlar için stokiyometrik oran olan 6 rakamının altında bulunmuştur. Ancak bu oranın 6'ya yakın olduğu optimum koşullar da tespit edilmiştir. Benzenin adsorpsiyon kinetiği yavaş olduğu halde, genel reaksiyon hızını belirlemediği gözlemlenmiştir. Pt'nin Ti02'li fotoreaksiyona olan olumlu etkisinin incelenmesi için matematiksel bir model oluşturulmuştur. Metalin Ti02 üzerindeki atomik oksijenin yüzey oranını arttırdığı tespit edilmiştir. Bu durum reaksiyon hızını artırıcı bir sebep olarak yorumlanmıştır. Anahtar Sözcükler: Heterojen Fotokataliz, Ti02, Fotokatalik Oksidasyon