Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları

• 1
• 1

• MakaleYalnız künye2025/r/gumushane/12391
  Application of SnO2@CTAB-modified zeolitic clay nanocatalyst for the efficient sonocatalytic degradation of methylene blue in wastewater: Structural characterization, catalytic activity, and mechanistic insights

  Önen, Hakan; Kıranşan, Murat

  This study investigates the sonocatalytic degradation of dyes in wastewater using SnO2 nanoparticles and a hybrid SnO2@CTAB-modified zeolitic clay (SnO2@M-ZLT) nanocatalyst. The catalysts were synthesized in solution medium and characterized by XRF, XRD, FT-IR, SEM, TEM, and nitrogen adsorption-desorption analyses, confirming their successful formation and suitable surface properties. The effects of critical parameters including initial dye concentration, catalyst dosage, pH, water matrix, and radical scavengers on the removal of methylene blue (MB) were systematically evaluated. Under optimal conditions (10 g L−1 catalyst, 10 mg L−1 MB, Ultrasonic power: 300 W/L, pH for MB: Natural pH), the SnO2@M-ZLT nanocatalyst achieved 97.40 % ± 1.12 % degradation within 120 min, while 95.05 % ± 1.25 % efficiency was observed at 5 g L−1 catalyst and 5 mg L−1 MB. The sonocatalytic degradation of MB over SnO₂@M-ZLT followed pseudo-first-order kinetics, with kapp values ranging from 0.004 to 0.082 mg L−1 min−1 depending on catalyst dosage, 0.012–0.083 mg L−1 min−1 with varying MB concentration, and 0.030–0.055 mg L−1 min−1 across different water matrices. The optimal degradation efficiency was obtained at a catalyst dosage of 2–2.5 g L−1, an initial MB concentration of 5–10 mg L−1, and in distilled water, confirming the strong dependence of the reaction rate on both operational and environmental factors. Reusability tests showed that SnO2@M-ZLT retained high catalytic activity after five cycles. These results highlight the strong potential of SnO2@M-ZLT as an efficient and stable nanocatalyst for sustainable wastewater treatment.

  • 
  • 
  İncele
• Yüksek Lisans TeziAçık Erişim2024/r/gumushane/21438
  SnO2/M-ZLT katalizörünün sentezi ve metilen mavisi boyarmaddesinin sulu çözeltilerden giderilmesi için sonokatalitik oksidasyon prosesleri ile incelenmesi

  Hakan Önen

  Bu çalışmada sonokatalitik oksidasyon prosesi kullanılarak atık sulardan boyarmadde giderimi ve proses üzerine etki eden parametreler incelenmiştir. Bu amaçla SnO2 katalizörü ve SnO2@M-ZLT hibrit nanokatalizörü sol-jel yöntemi ile sentezlenmiştir. Zeolit minerali, SnO2 ve SnO2@M-ZLT nanokatalizörleri, X-ışınları Floresansı (XRF), X-ışınları kırınımı (XRD), fourier dönüşümlü infrared spektroskopi (FT-IR), taramalı elektron mikroskopi (SEM), geçirimli elektron mikroskopi (TEM) teknikleri ile karakterize edilmiş ve katalizörün başarılı bir şekilde sentezlendiği anlaşılmıştır. Azot adsorpsiyon-desorpsiyon izotermlerinden zeolit ve sentezlenen katalizörlerin yüzey özellikleri ve BJH por-boyut dağılımları belirlenmiştir. SnO2 ve SnO2@M-ZLT nanokatalizörleri kullanılarak Metilen Mavisi (MM) boyarmaddesinin gideriminde sonokatalitik oksidasyon prosesine etki eden parametreler incelenmiştir. SnO2@M-ZLT nanokatalizörü kullanılarak boyarmaddelerin giderimi üzerine, başlangıç boyarmadde konsantrasyonu, katalizör miktarı, farklı katalizörlerin boyarmadde gideriminde pH etkisi, inorganik ve organik radikal gidericilerin etkisi, SnO2@M-ZLT nanokatalizörünün sonokatalitik olarak tekrar kullanılabilirliği gibi parametreler araştırılmıştır. SnO2@M-ZLT katalizörünün 10 g L-1 ve başlangıç boyarmadde konsantrasyonunun 10 mg L-1 olduğu deney şartlarında 120 dakika sonokatalitik oksidasyon reaksiyonu sonucu MM'nin en yüksek giderim verimi %97.40 seviyesinde gerçekleşmiştir. SnO2@M-ZLT'in 5.0 g L-1 olduğu sabit katalizör miktarında farklı MM konsansantrasyonlarında en yüsek giderim verimi 5 mg L-1'de %95.05 seviyesinde gerçekleşmiştir. SnO2@M-ZLT katalizörünün yeniden kullanılabilirliği birkaç ardışık çalışmada incelenmiş ve tekrarlanan 5 çalışmadan sonra katalizörün iyi bir performans verimi görülmüştür.

  İncele