PLAL tekniği ile üretilen CdS nanopartiküllerinin fotokatalizör etkisi

kızgın s., Yüksel Ö. F., Gezgin s. Y., KILIC H. S.

Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, cilt.16, sa.3, ss.1030-1040, 2026 (TRDizin)

Özet

Bu çalışmada, CdS nanopartikülleri damıtılmış suda PLAL tekniği kullanılarak üretilmiştir. CdS nanopartiküllerinin optik, kristalin ve morfolojik özellikleri ayrıntılı olarak karakterize edilmiştir. Sentezlenen CdS nanopartikülleri, yaygın olarak karşılaşılan bir organik kirletici olan MB boyasının bozunması için fotokatalizör olarak kullanılmıştır. MB boyasının bozunması için fotokatalitik verimliliğin, görünür ışık altında 160 dakika sonra boyanın tamamen şeffaf bir duruma dönüşmesiyle önemli olduğu bulunmuştur. 664 nm dalga boyunda MB boyasının emilim pikinin yoğunluğunda belirgin bir azalma gözlenmiştir ve bu, bozunma sürecinin ilerlediğini göstermektedir. Bozunma verimliliği, verilen deneysel koşullar altında sistemin fotokatalitik performansını değerlendirmek için kapsamlı bir çerçeve sağlayan Langmuir-Hinshelwood birinci dereceden kinetik modeli kullanılarak nicelendirilmiştir. Ek olarak, organik kirleticinin fotokatalitik bozunma verimliliği, pH = 7 ve pH = 10 olmak üzere iki farklı pH değerinde nicelendirilmiş ve karşılaştırılmıştır.
In this study, CdS nanoparticles were produced in distilled water using PLAL technique. The optical, crystalline, and morphological properties of the CdS nanoparticles were thoroughly characterized. The synthesized CdS nanoparticles were employed as photocatalysts for the degradation of MB dye, a commonly encountered organic pollutant. The photocatalytic efficiency for the degradation of MB dye was found to be significant after 160 minutes, under visible light irradiation, with the dye undergoing complete discoloration to a transparent state. A pronounced decrease in the intensity of the absorption peak of MB dye at a wavelength of 664 nm was observed, indicating the progression of the degradation process. The degradation efficiency was quantified using Langmuir-Hinshelwood first-order kinetic model, which provides a comprehensive framework for evaluating the photocatalytic performance of the system under the given experimental conditions. In the presence of CdS nanoparticle catalyst, the photocatalyst degradation efficiency and the rate constant, which has been calculated as 88.12% and 0.0124 min-1 for pH=10 of MB solution. respectively Additionally, the photocatalytic degradation efficiency of the organic pollutant was quantified and compared at three different pH values: pH=4, pH = 7 and pH = 10.