Eco-friendly synthesis of nano copper and its use in fenton-like reactions for methylene blue degradation

Nano bakırın çevre dostu sentezi ve metilen mavisinin bozunması için fenton benzeri reaksiyonlarda kullanımı

Abstract

Copper oxide nanoparticles (CuO NPs) were produced using green synthesis method with Cimin grape extract (Vitis vinifera cv.). The produced CuO NPs were used to remove methylene blue (MB) from water by degradation with Fentonlike reactions. The surface properties of the CuO NPs were determined by FT-IR, SEM and XRD techniques. Experimental parameters for MB removal were selected as: pH: 3 – 11; Temp: 20 - 80°C; initial MB concentration (15 -50 $ml^{-1})$), and CuO NPs concentrations (25 - 800 mg $ml^{-1})$). The best reaction conditions were found to be pH: 7 - 11, temperature: 40 - 45°C, interaction time: 120 min, initial MB concentration: 3.125 mg $ml^{-1})$and CuO NPs concentration: 25 mg $ml^{-1})$. Under these conditions, CuO NPs showed a 97.80% efficacy for the removal of MB from wastewater with Fentonlike process. Moreover, this study showed that reagents were reusable, inexpensive, biocompatible, easy to prepare, harmless$(CuO NPs, H_2O_2),$ and Fenton-like reaction conditions were created.

Özet

Bakır oksit nanopartiküller (CuO NP’ler), Cimin üzüm ekstresi (Vitis vinifera cv.) ile yeĢil sentez metodu kullanılarak üretildi. Üretilen CuO NP'ler, Fenton benzeri reaksiyonlarla metilen mavisinin (MB) degradasyonla sudan uzaklaĢtırılması için kullanıldı. CuO NP’lerin yüzey özelikleri FT-IR, SEM ve XRD teknikleri ile belirlendi. MB uzaklaĢtırılması için deneysel parametreler pH: 3 - 11, sıcaklık: 20 - 80°C, baĢlangıç MB konsantrasyonu (15 - 50 mg $ml^{-1})$) ve CuO NP’lerin konsantrasyonu (25 - 800 mg $ml^{-1})$ olarak seçildi. En iyi reaksiyon Ģartlarının pH: 7-11, sıcaklık: 40 - 45°C, etkileĢim süresi: 120 dak., baĢlangıç MB konsantrasyonu: 3,125 mg $ml^{-1})$ve CuO NP’lerin konsantrasyonu: 25 mg $ml^{-1})$ olduğu bulundu. Bu koĢullar altında CuO NP'ler, Fenton benzeri iĢlemle atık sudan MB'nin ortadan kaldırılması için% 97,80'lik bir etkinlik gösterdi. Ayrıca bu çalıĢma, reaktiflerin tekrar kullanılabilir, ucuz, biyouyumlu, kolay hazırlanabilir, zararsız $(CuO NPs, H_2O_2),$ ve Fenton benzeri reaksiyon Ģartlarının oluĢturulduğunu göstermiĢtir.