Reactive Red 195 Boyarmaddesinin TiO2/UV-C Prosesi Kullanılarak Fotokatalitik Degradasyonunun İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, mono-azo bir boyarmadde olan C.I. Reactive Red 195 (RR195) boyarmaddesinin sulu çözeltilerinden giderimi, kesikli olarak işletilen hava beslemeli fotokatalitik reaktörde titanyum (IV) oksit (TiO2) fotokatalizörü ve UV-C (200-280 nm) lamba varlığında araştırılmıştır. RR195 boyarmaddesinin renk giderimi üzerine TiO2 konsantrasyonu (0-4 g/L), UV-C ışık yoğunluğu (0-90 W), hava besleme hızı (0-6 L/dk), başlangıç RR195 boyarmadde konsantrasyonu (50-150 mg/L), başlangıç RR195 çözeltisi pH’ı (4-8) ve karıştırma hızı (500-1500 rpm) gibi önemli parametrelerin etkileri incelenmiştir. Optimum şartlarda (100 mg/L RR195, 3 g/L TiO2, 90 W UV-C ışık yoğunluğu, 4 L/dk hava besleme hızı, pHbaş 5.2 ve 1000 rpm karıştırma hızı) 210. dakikada % 83.6’lık bir renk giderim verimine ulaşılmıştır. Elde edilen sonuçlardan RR195 boyarmaddesi renk gideriminin reaksiyon süresinden, fotokatalizör konsantrasyonundan, UV-C ışık yoğunluğundan, hava besleme hızından, başlangıç boyarmadde konsantrasyonundan ve karıştırma hızından etkilendiği sonucuna ulaşılmıştır. Fotokatalizör konsantrasyonun ortamda daha fazla artışı ile UV-C ışık kaynağından gelen ışınların geçirgenliğinin azalmasına bağlı olarak daha iç bölgelerdeki fotokatalizörle buluşamaması sonucunda OH? radikallerinin azaldığı bu sebeple de renk giderim veriminin azaldığı gözlemlenmiştir. Başlangıç boyarmadde konsantrasyonundaki artış ile renk gideriminin düştüğü, UV-C ışık yoğunluğu, hava besleme hızı ve karıştırma hızının (1000 rpm’e kadar) artışıyla da renk gideriminin arttığı belirlenmiştir.