Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Sol-Jel Yöntemiyle Sentezlenen CeO2:0.1Er0.1Y Bileşiğinin Farklı Boyalar İle Fotokatalitik Aktivitelerinin İncelenmesi

Yıl 2023, Cilt: 6 Sayı: 3, 2076 - 2085, 04.12.2023

Öz

Bu çalışmada, güneş enerjisi yardımıyla CeO2 temelli fotokatalizör bileşiğinin farklı boyar madde üzerinde etkisi araştırıldı. Çalışmada endüstride sıkça kullanılan ve toksik etkiye sahip metilen mavisi ve malahit yeşilinin CeO2:0.1Er0.1Y bileşiği kullanılarak fotokatalitik bozunma davranışı incelendi. Fotokatalizör, sol-jel yöntemi kullanılarak Er ve Y elementlerinin CeO2 kristal yapısına birlikte katkılaması ile sentezlendi. Sentez sonrası kristal yapı tayininde x-ışını toz difraktometresi kullanıldı. Sentezlenen örnekler kübik kristal yapısına sahiptir. Fotokatalizör etkinliklerinin araştırılmasında süreye bağlı olarak boya giderimi UV-Vis spektrofotometre ile izlendi. Boya giderim mekanizmasının detaylı incelenmesi amacıyla FT-IR analizinden yararlanılmıştır. Sonuç olarak, CeO2:0.1Er0.1Y bileşiğinin optik bant enerji düzeyi 2.92 eV hesaplandı. Sentezlenen CeO2 tabanlı bileşiğin fotokatalitik verim sırasıyla malahit yeşili ve metilen mavisi için % 48 ve %37 olarak belirlendi.

Kaynakça

  • Akpan, U. G., & Hameed, B. H. (2009). Parameters affecting the photocatalytic degradation of dyes using TiO2-based photocatalysts: a review. Journal of hazardous materials, 170(2-3), 520-529
  • Aseena, S., Abraham, N., & Babu, V. S. (2021). Morphological and optical studies of zinc doped cerium oxide nanoparticles prepared by single step co-precipitation method. Materials Today: Proceedings.
  • Jack Clifton, I. I., & Leikin, J. B. (2003). Methylene blue. American journal of therapeutics, 10(4), 289-291.
  • Fauzi, A. A., Jalil, A. A., Hassan, N. S., Aziz, F. F. A., Azami, M. S., Hussain, I., ... & Vo, D. V. (2022). A critical review on relationship of CeO2-based photocatalyst towards mechanistic degradation of organic pollutant. Chemosphere, 286, 131651.
  • Koe, W. S., Lee, J. W., Chong, W. C., Pang, Y. L., & Sim, L. C. (2020). An overview of photocatalytic degradation: photocatalysts, mechanisms, and development of photocatalytic membrane. Environmental Science and Pollution Research, 27(3), 2522-2565.
  • Kerli, S., Kavgacı, M., Soğuksu, A. K., & Avar, B. (2022). Photocatalytic Degradation of Methylene Blue, Rhodamine-B, and Malachite Green by Ag@ ZnO/TiO2. Brazilian Journal of Physics, 52(1), 1-11
  • Liyanage, A. D., Perera, S. D., Tan, K., Chabal, Y., & Balkus Jr, K. J. (2014). Synthesis, characterization, and photocatalytic activity of Y-doped CeO2 nanorods. Acs Catalysis, 4(2), 577-584.
  • Ma, R., Zhang, S., Wen, T., Gu, P., Li, L., Zhao, G., ... & Wang, X. (2019). A critical review on visible-light-response CeO2-based photocatalysts with enhanced photooxidation of organic pollutants. Catalysis today, 335, 20-30.
  • Mittal, A. (2006). Adsorption kinetics of removal of a toxic dye, Malachite Green, from wastewater by using hen feathers. Journal of hazardous materials, 133(1-3), 196-202.
  • Magdalane, C. M., Kaviyarasu, K., Vijaya, J. J., Siddhardha, B., & Jeyaraj, B. (2017). Facile synthesis of heterostructured cerium oxide/yttrium oxide nanocomposite in UV light induced photocatalytic degradation and catalytic reduction: synergistic effect of antimicrobial studies. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 173, 23-34.
  • Miao, H., Huang, G. F., Liu, J. H., Zhou, B. X., Pan, A., Huang, W. Q., & Huang, G. F. (2016). Origin of enhanced photocatalytic activity of F-doped CeO2 nanocubes. Applied Surface Science, 370, 427-432.
  • Rafatullah, M., Sulaiman, O., Hashim, R., & Ahmad, A. (2010). Adsorption of methylene blue on low-cost adsorbents: a review. Journal of hazardous materials, 177(1-3), 70-80.
  • Veziroglu, S., Kuru, M., Ghori, M. Z., Dokan, F. K., Hinz, A. M., Strunskus, T., ... & Aktas, O. C. (2017). Ultra-fast degradation of methylene blue by Au/ZnO-CeO2 nano-hybrid catalyst. Materials Letters, 209, 486-491.
  • Xu, B., Yang, H., Zhang, Q., Yuan, S., Xie, A., Zhang, M., & Ohno, T. (2020). Design and Synthesis of Sm, Y, La and Nd‐doped CeO2 with a broom‐like hierarchical structure: a photocatalyst with enhanced oxidation performance. ChemCatChem, 12(9), 2638-2646

Investigation of Photocatalytic Activities of CeO2:0.1Er0.1Y Compound Synthesized by Sol-Gel Method with Different Dyes

Yıl 2023, Cilt: 6 Sayı: 3, 2076 - 2085, 04.12.2023

Öz

In this study, the effect of CeO2-based photocatalyst compound on different dye was investigated with the solar energy. In the study, the photocatalytic degradation behavior of methylene blue and malahit green, which are frequently used in industry and have toxic effects, was investigated by using CeO2:0.1Er0.1Y compound. Photocatalyst was synthesized by doping Er and Y elements together to CeO2 crystal structure using sol-gel method. X-ray powder diffractometry was used to determine the crystal structure after synthesis. The synthesized samples have a cubic crystal structure. In the investigation of photocatalyst activities, dye removal was analysed with UV-Vis spectrophotometer. FT-IR analysis was used to examine the dye removal mechanism in detail. As a result, the optical band energy level of CeO2:0.1Er0.1Y was calculated as 2.92 eV. The photocatalytic efficiency of the synthesized CeO2-based compaund was determined as 48% and 37% for malehide green and methylene blue, respectively.

Kaynakça

  • Akpan, U. G., & Hameed, B. H. (2009). Parameters affecting the photocatalytic degradation of dyes using TiO2-based photocatalysts: a review. Journal of hazardous materials, 170(2-3), 520-529
  • Aseena, S., Abraham, N., & Babu, V. S. (2021). Morphological and optical studies of zinc doped cerium oxide nanoparticles prepared by single step co-precipitation method. Materials Today: Proceedings.
  • Jack Clifton, I. I., & Leikin, J. B. (2003). Methylene blue. American journal of therapeutics, 10(4), 289-291.
  • Fauzi, A. A., Jalil, A. A., Hassan, N. S., Aziz, F. F. A., Azami, M. S., Hussain, I., ... & Vo, D. V. (2022). A critical review on relationship of CeO2-based photocatalyst towards mechanistic degradation of organic pollutant. Chemosphere, 286, 131651.
  • Koe, W. S., Lee, J. W., Chong, W. C., Pang, Y. L., & Sim, L. C. (2020). An overview of photocatalytic degradation: photocatalysts, mechanisms, and development of photocatalytic membrane. Environmental Science and Pollution Research, 27(3), 2522-2565.
  • Kerli, S., Kavgacı, M., Soğuksu, A. K., & Avar, B. (2022). Photocatalytic Degradation of Methylene Blue, Rhodamine-B, and Malachite Green by Ag@ ZnO/TiO2. Brazilian Journal of Physics, 52(1), 1-11
  • Liyanage, A. D., Perera, S. D., Tan, K., Chabal, Y., & Balkus Jr, K. J. (2014). Synthesis, characterization, and photocatalytic activity of Y-doped CeO2 nanorods. Acs Catalysis, 4(2), 577-584.
  • Ma, R., Zhang, S., Wen, T., Gu, P., Li, L., Zhao, G., ... & Wang, X. (2019). A critical review on visible-light-response CeO2-based photocatalysts with enhanced photooxidation of organic pollutants. Catalysis today, 335, 20-30.
  • Mittal, A. (2006). Adsorption kinetics of removal of a toxic dye, Malachite Green, from wastewater by using hen feathers. Journal of hazardous materials, 133(1-3), 196-202.
  • Magdalane, C. M., Kaviyarasu, K., Vijaya, J. J., Siddhardha, B., & Jeyaraj, B. (2017). Facile synthesis of heterostructured cerium oxide/yttrium oxide nanocomposite in UV light induced photocatalytic degradation and catalytic reduction: synergistic effect of antimicrobial studies. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 173, 23-34.
  • Miao, H., Huang, G. F., Liu, J. H., Zhou, B. X., Pan, A., Huang, W. Q., & Huang, G. F. (2016). Origin of enhanced photocatalytic activity of F-doped CeO2 nanocubes. Applied Surface Science, 370, 427-432.
  • Rafatullah, M., Sulaiman, O., Hashim, R., & Ahmad, A. (2010). Adsorption of methylene blue on low-cost adsorbents: a review. Journal of hazardous materials, 177(1-3), 70-80.
  • Veziroglu, S., Kuru, M., Ghori, M. Z., Dokan, F. K., Hinz, A. M., Strunskus, T., ... & Aktas, O. C. (2017). Ultra-fast degradation of methylene blue by Au/ZnO-CeO2 nano-hybrid catalyst. Materials Letters, 209, 486-491.
  • Xu, B., Yang, H., Zhang, Q., Yuan, S., Xie, A., Zhang, M., & Ohno, T. (2020). Design and Synthesis of Sm, Y, La and Nd‐doped CeO2 with a broom‐like hierarchical structure: a photocatalyst with enhanced oxidation performance. ChemCatChem, 12(9), 2638-2646
Toplam 14 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Kimya Mühendisliği, Malzeme Üretim Teknolojileri
Bölüm Araştırma Makaleleri (RESEARCH ARTICLES)
Yazarlar

Handan Özlü Torun

Soner Cakar 0000-0002-3745-954X

Rabia Kırkgeçit 0000-0003-0766-7214

Fatma Kılıç Dokan 0000-0002-5355-2904

Yayımlanma Tarihi 4 Aralık 2023
Gönderilme Tarihi 22 Haziran 2022
Kabul Tarihi 7 Kasım 2022
Yayımlandığı Sayı Yıl 2023 Cilt: 6 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA Özlü Torun, H., Cakar, S., Kırkgeçit, R., Kılıç Dokan, F. (2023). Sol-Jel Yöntemiyle Sentezlenen CeO2:0.1Er0.1Y Bileşiğinin Farklı Boyalar İle Fotokatalitik Aktivitelerinin İncelenmesi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 6(3), 2076-2085.
AMA Özlü Torun H, Cakar S, Kırkgeçit R, Kılıç Dokan F. Sol-Jel Yöntemiyle Sentezlenen CeO2:0.1Er0.1Y Bileşiğinin Farklı Boyalar İle Fotokatalitik Aktivitelerinin İncelenmesi. OKÜ Fen Bil. Ens. Dergisi ((OKU Journal of Nat. & App. Sci). Aralık 2023;6(3):2076-2085.
Chicago Özlü Torun, Handan, Soner Cakar, Rabia Kırkgeçit, ve Fatma Kılıç Dokan. “Sol-Jel Yöntemiyle Sentezlenen CeO2:0.1Er0.1Y Bileşiğinin Farklı Boyalar İle Fotokatalitik Aktivitelerinin İncelenmesi”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 6, sy. 3 (Aralık 2023): 2076-85.
EndNote Özlü Torun H, Cakar S, Kırkgeçit R, Kılıç Dokan F (01 Aralık 2023) Sol-Jel Yöntemiyle Sentezlenen CeO2:0.1Er0.1Y Bileşiğinin Farklı Boyalar İle Fotokatalitik Aktivitelerinin İncelenmesi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 6 3 2076–2085.
IEEE H. Özlü Torun, S. Cakar, R. Kırkgeçit, ve F. Kılıç Dokan, “Sol-Jel Yöntemiyle Sentezlenen CeO2:0.1Er0.1Y Bileşiğinin Farklı Boyalar İle Fotokatalitik Aktivitelerinin İncelenmesi”, OKÜ Fen Bil. Ens. Dergisi ((OKU Journal of Nat. & App. Sci), c. 6, sy. 3, ss. 2076–2085, 2023.
ISNAD Özlü Torun, Handan vd. “Sol-Jel Yöntemiyle Sentezlenen CeO2:0.1Er0.1Y Bileşiğinin Farklı Boyalar İle Fotokatalitik Aktivitelerinin İncelenmesi”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 6/3 (Aralık 2023), 2076-2085.
JAMA Özlü Torun H, Cakar S, Kırkgeçit R, Kılıç Dokan F. Sol-Jel Yöntemiyle Sentezlenen CeO2:0.1Er0.1Y Bileşiğinin Farklı Boyalar İle Fotokatalitik Aktivitelerinin İncelenmesi. OKÜ Fen Bil. Ens. Dergisi ((OKU Journal of Nat. & App. Sci). 2023;6:2076–2085.
MLA Özlü Torun, Handan vd. “Sol-Jel Yöntemiyle Sentezlenen CeO2:0.1Er0.1Y Bileşiğinin Farklı Boyalar İle Fotokatalitik Aktivitelerinin İncelenmesi”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 6, sy. 3, 2023, ss. 2076-85.
Vancouver Özlü Torun H, Cakar S, Kırkgeçit R, Kılıç Dokan F. Sol-Jel Yöntemiyle Sentezlenen CeO2:0.1Er0.1Y Bileşiğinin Farklı Boyalar İle Fotokatalitik Aktivitelerinin İncelenmesi. OKÜ Fen Bil. Ens. Dergisi ((OKU Journal of Nat. & App. Sci). 2023;6(3):2076-85.

23487




196541947019414  

1943319434 19435194361960219721 19784  2123822610 23877

* Uluslararası Hakemli Dergi (International Peer Reviewed Journal)

* Yazar/yazarlardan hiçbir şekilde MAKALE BASIM ÜCRETİ vb. şeyler istenmemektedir (Free submission and publication).

* Yılda Ocak, Mart, Haziran, Eylül ve Aralık'ta olmak üzere 5 sayı yayınlanmaktadır (Published 5 times a year)

* Dergide, Türkçe ve İngilizce makaleler basılmaktadır.

*Dergi açık erişimli bir dergidir.

Creative Commons License

Bu web sitesi Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.