Screening support materials for titanium dioxide based catalyts for gas phase photocatalytic CO Oxidation
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: HANDE KILIÇ
Danışman: Gürkan Karakaş
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:İç mekan hava kalitesi (IAQ) ile ilgili sağlık endişeleri son yıllarda arttı. Bu kapsamda CO de ana kirleticilerden biridir. Çalışma, ortam sıcaklığında CO'nun oksidasyonu için selüloz filtre kağıdı üzerinde sol-gel yöntemiyle sentezlenen TiO2-SiO2 katmanının fotokatalitik aktivitesini değerlendirmeyi amaçladı. Katalizör numuneleri, üretilmiş selüloz ekstraksiyon yüksüklerinin üzerine kolloidal bir TiO2-SiO2 çözeltisinin biriktirilmesiyle sentezlendi. Sentez öncesinde, üretilen selülozik ekstraksiyon kartuşları TGA ve DTA teknikleri kullanılarak karakterize edildi. TiO2-SiO2 katalizörü XRD ve BET kullanılarak karakterize edildi. Ticari polipropilen (PP) hava filtresi malzemesi ve 304 paslanmaz çelik tel örgü gibi alternatif yüzeyler de test edildi. CO gazı fotokatalitik aktivitesini test etmek için FT-IR spektroskopisi kullanıldı. PP substrat için BET analizinin ardından, PP desteğinin hidrofobik özelliklere sahip olduğu ve bu nedenle kaplama uygulamaları için uygun olmadığı sonucuna varıldı. Katalizör kaplama için destek malzemesi olarak kullanıldığı düşünülen alternatif selüloz filtre kağıdı, BET analizi sonrasında selüloz desteğin kaplanabilme özelliğine sahip olduğu ve bunun sonucunda yüzey alanında önemli bir artış sağlandığı sonucuna varılabilir. Kaplanmış numunelerin selülozik destek malzemesi üzerindeki XRD analizleri, titanyum malzemesinin anataz fazında kristalleştiğini ortaya çıkardı. Üretilen katalizörlerin fotokatalitik aktivitesini değerlendirmek için FT-IR' lı yeniden sirkülasyonlu bir kesikli reaktör sistemi kuruldu. Destek malzemesi olarak selüloz filtre kağıdı kullanılarak yapılan fotokatalitik aktivite testleri sırasında, UV ışığı altında CO2 ve CO seviyelerinde öngörülemeyen bir artış fark edildi. Kontrol deneylerinin ardından UV ışığına maruz bırakıldığında, selüloz katalizör destek malzemesinin kendisinin CO2 ve CO seviyelerinde daha fazla artış yaşadığı ve bozunduğu sonucu çıkarılabilir. Bu noktadan sonra 304 paslanmaz çelik tel örgü yüzeyine kaplanan katalizör ile yapılan deneyler sonucunda CO2 dönüşümü %30 olarak tespit edildi.