Paladyum Nanoparçacıkların Eklenmiş Olduğu Pedot'un Fotokatalitik Aktivitesinin Araştırılması

Abstract

Çevre ıslahında, atık suların temizlenmesi işleminde etkili ve düşük maliyetli yöntemlerin araştırılması ve geliştirilmesi çok önemlidir. Atık suların temizlenmesinde homojen ve heterojen katalizörlerin kullanımını içeren geliştirilmiş oksidasyon prosesleri (AOP's) en etkili yöntem olarak bilinmektedir. Bu yöntemde kullanılacak fotokatalitik malzemelerin geliştirilmesi oldukça önemlidir. Görünür bölge ışığa duyarlı fotokatalizörlerin geliştirilmesi, çeşitli çevre sorunlarında gün ışığının daha etkin kullanımı ile ilgili uygulanabilir çözümler getirebilir. Son zamanlarda iletken polimerler gün ışığı altında çalışabilen etkili fotokatalizörler olarak bahsedilmektedir. İletken polimerler arasından Poly(3,4-etilendioksitiyofen) (PEDOT) en gelecek vaat eden aday olarak sayılmaktadır. Bu tezde, paladyum nanoparçacık eklenmiş PEDOT (PdNPs/PEDOT) polimerinin fotokatalitik aktivitesi incelenmiştir. Bu çalışmada fotokatalizör olarak PdNPs/PEDOT hazırlanması için oldukça basit bir yöntem gösterilmiştir. PdNPs/PEDOT nanokompozit malzemenin fotokatalitik aktivitesi metilen mavisinin UV ve güneş ışığı altında boya giderimi ile araştırılmıştır. Ayrıca, PEDOT, TiO2 nanoparçacıklarının ve PdNPs/TiO2 nanoyapısının fotokatalitik aktivitesi, PdNPs/PEDOT'ın aktivitesi ile karşılaştırılmıştır. Nanokompozit katalizörün karakterizasyonu taramalı elektron mikroskobu (SEM), geçirimli elektron mikroskobu (TEM), yüksek çözünürlüklü geçirimli elektron mikroskobu (HR-TEM), SEM ile birleştirilen enerji dağılım X-Ray (EDX) ve Raman spektroskopisi teknikleri ile yapılmıştır.

Investigation and development of efficient and low-cost method for wastewater treatment to effectively eliminate the pollutants is so important for environmental remediation. Among the wastewater treatment methods, advanced oxidation processes (AOP's) consists of the usage of homogenous and heterogeneous photocatalysts, known as the most effective way. The development of photocatalytic materials used in AOP's is so important. The advancement of photocatalysts which sensitive to solar light would allow more effective utilization of solar light brings sustainable ways to various environmental problems. Recently conductive polymers noted as a new types of effective photocatalytic materials under solar light. Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) considered as one of the most important candidate among the conjugated polymers. In this thesis, photocatalytic activity of the palladium added PEDOT (PdNPs/PEDOT) polymer was investigated. In this study, a facile production procedure was demonstrated to fabricate the PdNPs/PEDOT as a photocatalyst. The phtocatalytic activity of PdNPs/PEDOT nanocomposite material was checked into the decolorization of MB under UV and solar light exposure. The photocatalytic behavior of bare PEDOT, TiO2 nanoparticles and PdNPs/TiO2 nanostructure were also investigated in order to make comparison with PdNPs/PEDOT nanostructure. The characterization of nanocomposite catalysts were done by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), high resolution- transmission electron microscopy (HR-TEM) energy dispersive X-Ray (EDX) coupled with SEM and Raman Spectroscopy.