Foto-Kataliz İçin Verimli Duyarlılaştırma Mekanizmasına Sahip Ag@HfO2 Çekirdek-Kabuk Nanoyapıların Tasarımı

Abstract

Nüfus artışıyla birlikte yoğunlaşan tarımsal ve endüstriyel faaliyetlerin sonucunda ortaya çıkan atıklar içme sularında ağır metallerin veya organik kirleticilerin artmasına neden olmaktadır. Her geçen gün temiz suya olan ihtiyacın artışı ve küresel ısınmanın su kıtlığını tetiklemesi sulardaki kirlenmenin giderimini son derece önemli hale getirmektedir. Bu bağlamda, tekstilden ilaç sanayine kadar geniş bir uygulama alanına sahip olan organik kirleticilerden olan sentetik boyaların atık sulardan temizlenmesi hayati önem arz etmektedir. Bu çalışma kapsamında sulardaki sentetik boya kirliliği problemine odaklanılmıştır. Bu amaca yönelik olarak, yeni bir katalizör olarak sunulan Ag@HfO2 çekirdek-kabuk nanoyapılarının yaygın endüstriyel sentetik kirleticiler arasında yer alan katyonik boyalardan Rodamin B (RhB), metilen mavisi (MB) ve direkt kırmızı-23 (DR-23) kirleticilerinin fotokatalitik bozunmasındaki performansları incelenmiştir. Sentezlenen yapıların X-ışınları kırınım difraktometresi (XRD), geçirmeli elektron mikroskopu (TEM) X-ışınları fotoelektron spektroskopisi, UV-Vis ve fotolüminesans spektroskopileri ile karakterizasyonu Ag@HfO2 çekirdek-kabuk nanoyapılarının başarılı bir şekilde sentezlendiğini ortaya konmuştur. Daha sonra sentezlenen Ag@HfO2 çekirdek-kabuk nanoyapılarının fotodegredasyon için uygunluğu test edilmiştir. Fotokatalitik ölçümler, ilgili boyaların hem UV bölgede hem de görünür bölgede yüksek verim ile giderebildiğini göstermiştir. Elde edilen sonuçlara dayalı olarak Ag@HfO2 çekirdek-kabuk nanoyapılarının çevre sağlığı bakımından oldukça önemli görülen bir problemin çözümüne katkı sağlayacağı söylenebilir.