Bisfenol A'nın nano- TiO2 ile fotokatalitik parçalanması ve yıkım ürünlerinin belirlenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında; endokrin bozucu bir kimyasal olan bisfenol A?nın (BPA), Mn katkılanmış ve Mn katkılanmamış TiO2 ile UV ve görünür bölge ışık altında fotokatalitik parçalanması araştırıldı. Sol-jel metoduyla sentezlenen katalizörlerin kristal büyüklüğü ve yüzey morfolojisi: XRD, SEM, BET ve partikül boyut dağılım analizleri yapılarak belirlendi. Fotodegradasyon etkinliği; katkılanan Mn oranı (%1-10), süspanse edilen katalizör miktarı (%0.05-0.25), ışınlama süresi (60-480 dk), başlangıç BPA derişimi (10-50 mg/L), pH(2-10), ışık şiddeti (10 000-50 000 Lux) ve organik-inorganik matriks etkisi olmak üzere farklı parametreler kullanılarak belirlendi. Optimum koşullar altında hem UV ışık hem de görünür bölge ışık altında yapılan ışınlamalar sonucunda, BPA?nın %90?nın üzerinde mineralize olduğu görüldü.Fotokatalitik parçalanma etkinliği UV-Vis, TOC ve kromatografik ölçümler yapılarak izlendi. BPA?nın Langmuir-Hinshelwood modeline göre yıkım kinetiği birinci dereceden bulundu. Mineralizasyon süresince oluşan ortam ara ürünleri HPLC ve LC-MS analizleri ile tanımlandı ve parçalanmasına ilişkin olası bir model önerildi.

In this thesis, the photocatalytic behaviours of bisphenol-A, which has been listed as one of endocrine disrupting chemicals, were carried out in Mn doped and undoped nano-TiO2 suspensions under UV and visible illumination in solar box. Catalyzers synthesized using the sol-gel method and size and morphology were characterizated by XRD, SEM, BET and particle size distribution. The photodegradation efficiency has been investigated for under the controlled processes parameters including; amount of doping Mn (1-10%), dosages of catalyzers (0.05-0.25%), irradation time (60-480 min), initial BPA concentration (10-50 mg/L), pH (2-10), intensity of light (10 000-50 000 lux) and organic-inorganic matrice effects. Maximum degradation rate of bispheno-A under the optimum conditions were higher than 90% either with UV or Visible illumination. According to Langmuir-Hinshelwood model, the results showed that the photodegradation kinetics for the destruction of BPA in water also followed the first order model- well. Efficiency of photocatalytic degradation was monitored UV-Vis spectrophotometric and TOC measurements. Based on the intermediate products identified by HPLC and LC-MS in the study, possible mechanisms for the degradation of BPA in water also proposed in the present study.