Research Article

A NOVEL STUDY ON THE SYNTHESIS, CHARACTERIZATION, AND PHOTOCATALYTIC ACTIVITY OF CeO2 NANOPARTICLES

Volume: 27 Number: 1 March 3, 2024
TR EN

CeO2 NANOTANECİKLERİNİN SENTEZİ, KARAKTERİZASYONU VE FOTOKATALİTİK AKTİVİTESİ

Öz

Boya içeren endüstriyel atık suyunun yeterli bir arıtma işlemi yapılmadan boşaltılması sonucunda önemli çevre ve su kirliliği oluşabilir. Yarı iletken fotokataliz, atık sulardaki organik boyaların parçalanması amacıyla yaygın olarak kullanılan uygun bir teknolojidir. Bu çalışmada, CeO2 nanotanecikleri basit bir çöktürme yöntemi kullanılarak hazırlanmıştır. Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi-zayıflatılmış toplam yansıma (FTIR-ATR), Raman spektroskopisi, X-ışını difraktometresi (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) yöntemleri kullanılarak CeO2 nanotaneciklerinin yapısal ve morfolojik özellikleri belirlenmiştir. FTIR spektrumunda yer alan karakteristik bandların varlığı CeO2 oluşumunun başarılı bir şekilde gerçekleştiğini göstermiştir. Scherrer eşitliği kullanılarak kristal tanecik boyutu 10 nm olarak hesaplanmıştır. SEM görüntüleri, CeO2’nin morfolojisinin yüzeyde çok az bir topaklanma olsa da neredeyse küresel taneciklerden oluştuğunu ortaya çıkarmıştır. Brunauer-Emmett-Teller (BET) yöntemi kullanılak CeO2 nanotaneciklerinin spesifik yüzey alanı (11 m2/g) belirlenmiştir. CeO2 nanotaneciklerinin etkinliği, UV ışığı altında Rhodamin B (Rh B) boyasına karşı fotokatalitik aktiviteleri incelenerek saptanmıştır. Elde edilen sonuçlar, CeO2 nanotaneciklerinin endüstriyel atıksu arıtımında kullanılabilecek, ileriye dönük ümit vaat eden bir katalizör olduğunu göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

References

  1. Al-Buriahi, A. K., Al-Gheethi, A. A., Senthil Kumar, P., Radin Mohamed, R. M. S., Yusof, H., Alshalif, A. F., & Khalifa, N. A. (2022). Elimination of rhodamine B from textile wastewater using nanoparticle photocatalysts: A review for sustainable approaches. Chemosphere, 287, 132162. doi:https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.132162
  2. Al-Gheethi, A. A., Azhar, Q. M., Senthil Kumar, P., Yusuf, A. A., Al-Buriahi, A. K., Radin Mohamed, R. M. S., & Al-shaibani, M. M. (2022). Sustainable approaches for removing Rhodamine B dye using agricultural waste adsorbents: A review. Chemosphere, 287, 132080. doi:https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.132080
  3. Amalina, F., Abd Razak, A. S., Krishnan, S., Zularisam, A. W., & Nasrullah, M. (2022). A review of eco-sustainable techniques for the removal of Rhodamine B dye utilizing biomass residue adsorbents. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 128, 103267. doi:https://doi.org/10.1016/j.pce.2022.103267
  4. Babitha, K. K., Priyanka, K. P., Sreedevi, A., Ganesh, S., & Varghese, T. (2014). Effect of 8MeV electron beam irradiation on the structural and optical properties of CeO2 nanoparticles. Materials Characterization, 98, 222-227. doi:https://doi.org/10.1016/j.matchar.2014.11.004
  5. Cerrato, E., Calza, P., & Cristina Paganini, M. (2022). Photocatalytic reductive and oxidative ability study of pristine ZnO and CeO2-ZnO heterojunction impregnated with Cu2O. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 427, 113775. doi:https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2022.113775
  6. Chang, S., Jia, Y., Zeng, Y., Qian, F., Guo, L., Wu, S., Lu, J., & Han, Y. (2022). Effect of interaction between different CeO2 plane and platinum nanoparticles on catalytic activity of Pt/CeO2 in toluene oxidation. Journal of Rare Earths, 40(11), 1743-1750. doi:https://doi.org/10.1016/j.jre.2021.10.009
  7. De Faria, L. A., & Trasatti, S. (1994). The point of zero charge of CeO2. Journal of Colloid and Interface Science, 167(2), 352-357. doi:https://doi.org/10.1006/jcis.1994.1370
  8. Durodola, S. S., Akeremale, O. K., Ore, O. T., Bayode, A. A., Badamasi, H., & Olusola, J. A. (2023). A Review on nanomaterial as photocatalysts for degradation of organic pollutants. Journal of Fluorescence. doi:10.1007/s10895-023-03332-x

Details

Primary Language

English

Subjects

Environmental Engineering (Other)

Journal Section

Research Article

Publication Date

March 3, 2024

Submission Date

October 2, 2023

Acceptance Date

December 28, 2023

Published in Issue

Year 1970 Volume: 27 Number: 1

APA
Türkten, N., & Karataş, Y. (2024). A NOVEL STUDY ON THE SYNTHESIS, CHARACTERIZATION, AND PHOTOCATALYTIC ACTIVITY OF CeO2 NANOPARTICLES. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 27(1), 190-198. https://doi.org/10.17780/ksujes.1369994

Cited By