Hide/Show Apps

Atık organik maddelerin arıtımı için kullanılan foto-katalizörlerdeki katkı maddelerinin etkileşim mekanizmalarının araştırılması

1999
Üner, Deniz Özbay
Özbek, Serhan
Tapan, Alper N.
Bu projenin amacı, fotokatalizör olarak kullanılan $TiO_2$'nin etkinliğini artırdığı bilinen Pt katkı maddesinin oksit yüzey ile olan etkileşim mekanizmalarını incelemektir. Bu amaçla, Pt'nin $TiO_2$ üzerindeki oksijen adsorplanması ve benzenin fotokatalitik oksidasyonu reaksiyonu incelenmiştir. Bu ölçümleri yapabilecek düzenekler laboratuvarımızda kurulmuştur. Adsorplanma düzeneğinde, değişik oranda Pt içeren ve saf $TiO_2$ üzerinde oksijen ye hidrojen adorplanma deneyleri yapılmıştır. Bu deneylerin sonucuna göre Pt'in $TiO_2$ üzerinde oksijen adsorplanma miktarını artırıcı bir etkisi görülmemiştir. Ayrıca oksijen adsorplanma miktarlarının Pt'in etki değerliği ile de bir ilişkisi olmadığı belirlenmiştir. Buna karşılık desorplanma deneyleri sonucunda Pt bulunan katalizörlerde oksijenin desorplanma hızının arttığı belirlenmiştir. Bu sonuçlara dayanarak Pt'in etkisinin yüzeydeki oksijen mobilitesini ve desorplanma kinetiğini hızlandırdığı sonucuna varılmıştır. Oksijen adsorplanma izotermlerinden elde edilen adsorplanma ışılan kıyaslandığında ise Pt içeren katalizörlerde oksijenin adsorplanma ısısının düştüğü belirlenmiştir. Laboratuvarımızda kurulan çeşitli gaz ve orgnik buhar kanşımlarının hazırlanmasına, elverir bir ünite ve buna bağli bir fotoreaktör kullanılarak yapılan benzenin foto oksidasyonu çalışmasında ise Ti02'nin fotoetkinliği ve deaktivasyonu incelenmiştir. Fotoreaktördeki işitma düzenindeki bir arızadan ötürü Pt içeren fotokatalizörlerde reaksiyonun davranışı incelenememişitir. Laboratuvarımızda elde edilen sonuçlar ve literatürde yer alan veriler kullanılarak yapılan modellemede deaktivasyonun carbon birikmesi sonucu gerçekleştiği ve bu birikmenin stokiyometrisinin 1 karbon/1 aktif merkez olduğu sonucuna varılmıştır. Bunlara ek olarak Pt'in etkisinin aslında deaktivasyonu geciktirici ve yüzeyde ara ürün birkmasini engelleyici yönde olduğu da belirlenmiştir. Bu projede yapılan çalışmalarda elde edilen sonuçlar 11. Ulusal Kimya Kongresi, Üçüncü Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, 16. NAM Catalysis Society Meeting'de ve 8th International Symposium Catalyst Deactivation'da sunulmuş, bu son tebliğ ayrıca Studies in Surface Science and Catalysis'te basılmıştır.