Development of new heterogeneous catalysts for decomposition of orange II by catalytic wet peroxide oxidation in the presence and absence of ultrasound

Bu çalısmada, bir azo boyar madde olan Orange II (OII)’ nun bozunmasına katalitik ıslak peroksit oksidasyonu (CWPO) ile sonikasyonun tek ve birlikte etkileri incelenerek, boyar madde (OII) içeren atık suların arıtımında etkin bir katalizör gelistirilmis, optimum bozunma kosulları belirlenmistir. Bunun yanında, iyon degisimi yöntemi ile Orange II giderimi incelenmis ve kinetik çalısmalar gerçeklestirilmistir. Çalısmanın birinci bölümünde, Orange II’nun ultrases ile oksidasyonu deneyleri, iki farklı ultrases deney düzeneginde (ultrasonik problu sistem ve ultrasonik banyo) incelenmistir. Orange II boyar maddesinin ultrases ile parçalanmasına ultrases gücü, ultrases frekansı, Orange II’nun baslangıç derisimi, sıcaklık ve H2O2 derisiminin etkileri arastırılmıstır. Yalnızca ultrases kullanılarak yapılan deneylerde 1 saat sonunda sırası ile maximum %2-3 ve %3-4 aromatik ve renk giderimleri elde edilmistir. Devam çalısması olarak, farklı kimyasal bilesim ve kristal yapıda demir ve bakır içeren sentetik zeolit katalizörler hazırlanmıs ve karakterizasyon çalısmaları yapıldıktan sonra hazırlanan katalizörler üzerinde sulu fazda Orange II boyar maddesinin peroksit oksidasyonu incelenerek bozunmaya zeolit yapısının, metal tipi ve miktarının, yüzey özelliklerinin etkileri arastırılmıs, sıcaklık, pH, H2O2, katalizör miktarı ve katalizör kararlılıgı gibi parametreler incelenmistir. Sonuç olarak, IE-FeZSM-5 (42) ve IE-CuFeZSM-5 (42) katalizörleri sırası ile %84.00 ve %87.35 aromatik giderimi, %99.99 ve %99.99 renk giderimi ve %55.01 ve %93.00 Kimyasal Oksijen Ihtiyacı (COD) giderimleri ile en aktif katalizörler olmuslardır. Sonikasyon katkılı CWPO ile IE-FeZSM-5 (42) katalizörü için aromatik giderim %84.00’den %85.26’ya, renk giderimi %99.99’dan %98.44’e ve COD giderimi %55.01’den %99.60’ya degismistir. Çalısmanın ikinci bölümünde, bir kuvvetli iyon degistirici bazik reçine (Lewatit MP500) kullanılarak Orange II giderimi incelenmistir. Orange II giderimine Orange II baslangıç derisimi, akıs hızı ve tuzlulugun etkileri incelenmis ve giderimin kinetik analizi yapılmıstır. Çalısmalarda kısa sürede tam bir renk ve aromatik giderimi saglanırken, giderimin Langmuir izotermine uygun oldugu, tepkimenin 1.mertebe ve hız belirleyici basamagın film difüzyonu (ISV) ve reaktif tabaka difüzyonu (UCM) oldugu tespit edilmistir.