Azo boyar maddelerin foto katalizinin incelenmesi ve analitik yöntemler

Abstract

Çalışmamızda Tekstil endüstrisinde kullanılan Acid Orange 7 (AO 7), Acid Black 1 (AB 1) ve Reaktif Black 5 (RB 5) boyar maddeleri ve bu boyar maddeler ile hazırlanan model tekstil atık suları, güneş ışığı simülatörü ve katalizör (Titanyum dioksit ve kalay-titan oksit) kullanarak reaksiyon hız sabitleri tespit edilmektedir. Bunların belirlenmesinde UV-GB spektrometresinde maksimum absorbansın gözlendiği dalga boyunda (AO7: 485 nm, AB1: 619 nm ve RB 5: 597 nm) çalışılarak ve türev spektroskopisi kullanılarak reaksiyon mertebesi ve hız sabitleri hesaplanmıştır. Kinetik çalışmalarda boyar maddelerin bulundukları matriksin, ışık şiddetinin ve katalizör olarak kullanılan madenin yapısının önemli olduğu ve bunların ölçüm sonuçlarını etkilediği görülmüştür.Boyar maddelerin katalizör ile etkileşimini anlayabilmek için FTIR Spektroskopisi ve yüzey analiz tekniğinden taramalı elektron mikroskobundan (SEM) yararlanılmıştır. FTIR Spektroskopisi sonucunda boyar maddelerin titanyum yüzeyine sülfon gurubundaki iki oksijen ve karbonil gurubundaki Oksijen atomu aracılığıyla titanyum yüzeyi ile etkileşime girdiği gözlenmiştir. SEM tekniği sonucunda tanecik boyutu azaldıkça yüzde renk giderim oranının arttığı görülmüştür. Boyar maddelerin parçalanma ürünlerinin belirlenmesinde LC-MS tekniği kullanılmıştır. İyon kaynağı olarak APCI ve ESI ile çalışıldığında ESI iyon kaynağı daha iyi performans göstermiştir.

The aim of this study is to investigate the photo catalytic activities of Acid Orange 7 (AO 7), Acid Black 1 (AB 1) and Reactive Black 5 (RB 5) dyes which are used in textile industry. In order to rich our goal the rate constant of photo catalytic reactions by using simulation of solar light and titanium dioxide or Tin doped titanium dioxide as a catalyst in model textile waste water that prepared with these dyes were determined by using VIS spectrometry with the wavelength of AO7: 485 nm, AB1: 619 nm and RB 5: 597 nm and with using derivative spectroscopy. In kinetic studies, the most important parameters which effect the observations were matrix of dye solutions, light intensity and the structure of catalyst.In order to understand the reaction mechanism of catalyst, FTIR spectroscopy and Scanning Electron Microscopy (SEM) were used. Using FTIR spectroscopic data, it was shown that dye is linked to three Titanium surface metallic cations through two oxygen atoms from the sulfonate group and the oxygen atom of the carbonyl group of the dyes. According to SEM results, if the rate of decolourisation is increasing, the particles size decreases. In determining the degradation products of dyes LC ? MS methods with APCI and ESI ion sources were used and the result of mass spectrometric data of ESI ion source showed a better performance against APCI.