Metilen mavisinin bozunmasi için Au/MOF-5 fotokatalizörünün geliştirilmesi

Abstract

Bu tez çalışmasının amacı, metilen mavsinin sudaki fotokatalitik bozunma tepkimesinde yüksek etkinlik ve tekrar kullanılabilirlik performansı gösteren Au/MOF-5 fotokatalizörünün geliştirilmesidir. Au/MOF-5 katalizörü emdirme-indirgeme yöntemine göre hazırlanmıştır. Hazırlanan Au/MOF-5 katalizörü ICP-OES, P-XRD, DR-UV-Vis,SEM, SEM-EDX, TEM ve XPS analizleri ile tanımlanmıştır. Au/MOF-5 katalizörünün MB'nin sudaki fotokatalitik bozunma tepkimesindeki performansı sıcaklık, katalizör miktarı, substrat miktarı ve tekrar kullanılabilirlik gibi farklı parametrelerde incelenmiştir. Elde edilen sonuçlarda Au/MOF-5 katalizörünün MB'nin fotokatalitik bozunma tepkimesinde %100 dönüşüm sağlamıştır. Ayrıca bu önemli fotokatalitik tepkime de çevrim numarası (TONtam) 14.09 ve çevrim frekansı (TOFtam) ise 0.078 sa-1 olarak bulunmuştur. Son olarak Au/MOF-5 katalizörü tarafından katalizlenen MB'nin fotokatalitik bozunma tepkimesinde sıcaklığa bağlı olarak aktivasyon parametreleri (Ea, ?H# ve ?S#) hesaplanmıştır. Sırasıyla Ea=21.49 kJ/mol, ?H=18.88 kJ/mol ve ?S=-242.737 kJ/mol olarak bulunmuştur.

The aim of this thesis is to develop Au/MOF-5 photocatalyst which shows high efficiency and reusability performance in the photocatalytic degradation reaction of methylene blue in water. Au/MOF-5 catalyst was prepared according to the impregnation-reduction method. The prepared Au/MOF-5 catalyst was characterized by ICP-OES, P-XRD, DR-UV-Vis, SEM, SEM-EDX, TEM and XPS analysis. The performance of Au/MOF-5 catalyst in the photocatalytic degradation reaction of MB in water was investigated for different parameters such as temperature, catalyst amount, substrate amount and reusability. The results showed that Au/MOF-5 catalyst provided 100% conversion in the photocatalytic degradation reaction of MB. In addition, the cycle number (TONtam) was 14.09 and the cycle frequency (TOFtam) was 0.078 h-1 in this important photocatalytic reaction. Finally, the temperature dependent activation parameters (Ea, ?H# and ?S#) were calculated for the photocatalytic degradation reaction of MB catalyzed by Au/MOF-5 catalyst. Ea=21.49 kJ/mol, ?H=18.88 kJ/mol and ?S=-242.737 kJ/mol, respectively.