SULU ÇÖZELTİLERDEN DİRECT SARI 86 BOYAR MADDESİNİN TİTANYUM DİOKSİT VE ÇİNKO OKSİT FOTOKATALİZÖRLERİYLE GİDERİMİNİN İNCELENMESİ

Abstract

Boyar madde içeren atık sular ortamın florasının ve faunasının değişimine yol açıp ekolojik dengenin bozulmasına neden olurlar. Su ortamlarında estetik görüntü, ışık geçirgenliği ve gaz çözünürlüğü üzerinde olumsuz etkiler oluştururlar, ortamlarındaki canlıların büyümesini ve fotosentezi engellerler. Bunlara ilaveten, derişimleri ve ortamda bulunma sürelerine göre organizmalar üzerinde akut ve kronik zararlı etkiler gösterirler. Tez kapsamında tekstilde endüstrisinde önemli ölçüde kullanılan Direct sarı 86 boyar maddesinin giderimi fotodegradasyon yöntemi ile incelenmiştir. Deneyler kesikli düzende çalışan kolon tipi reaktörde gerçekleştirilmiş, katalizör olarak titanyum dioksit ve çinko oksit kullanılmıştır. Çalışmanın birinci bölümünde fotodegradasyon ve Toplam Organik Karbon giderim verimine başlangıç boyar madde ve katalizör derişiminin, pH'ın, hava akış hızının ve sıcaklığın etkileri araştırılmıştır. TiO2 için optimum çalışma koşulları pH: 6. boyar madde derişimi: 200 mg L-1, hava akış hızı: 0.2 L dk-1, katalizör derişimi: 2g L-1, sıcaklık 40 oC olarak saptanmıştır. ZnO için ise pH:7. boyar madde derişimi: 100 mg L-1, hava akış hızı: 0.2 L dk-1, katalizör derişimi: 2g L-1, sıcaklık 40 oC olarak belirlenmiştir. Çalışmaların ikinci bölümünde tepki yüzey metodu kullanılarak başlangıç boyar madde ve katalizör derişimleri ve reaksiyon süresi değişkenleri ile proses optimize edilmiştir. Çalışmanın son bölümünde reaksiyon kinetiği incelenmiş ve yöntemin sentetik atık sudaki performansı prosesin Direct sarı RL 86 boyar maddesini içeren sentetik atık suya uygulanmasıyla araştırılmıştır.

Wastewaters containing dye cause changes in the flora and fauna of the environment, leading to the disruption of ecological balance. They have negative effects on the aesthetic appearance, light transparency, and gas solubility of water environments, hindering the growth and photosynthesis of living organisms. Additionally, depending on their concentrations and durations in the environment, they exhibit acute and chronic harmful effects on organisms. Within the scope of the thesis, the removal of Direct Yellow 86 dye, which is widely used in the textile industry, was investigated using the photodegradation method. Experiments were conducted in a batch-operated column-type reactor, and titanium dioxide and zinc oxide were used as catalysts. In the first part of the study, the effects of initial dye concentration, catalyst concentration, pH, air flow rate, and temperature on the photodegradation and Total Organic Carbon removal efficiency were investigated. The optimum operating conditions for TiO2 were determined as pH: 6, dye concentration: 200 mg L-1, air flow rate: 0,2 L-1 min, catalyst concentration: 2g L -1, temperature: 40 oC. For ZnO, the optimum conditions were found to be pH:7. dye concentration: 100 mg L-1, air flow rate: 0,2 L min -1, catalyst concentration: 2g L -1, temperature 40 oC. In the second part of the studies, the process was optimized with the initial dye and catalyst concentrations and reaction time variables using the response surface method. In the final part of the study, the reaction kinetics were examined, and the performance of the method in synthetic wastewater was investigated by applying the process to synthetic wastewater containing Direct Yellow 86 dye.