Production of New Metal Oxide Composites with CuCoO2 Particles and Their Use in Pollutant Removal

CuCoO2 Parçacıkları ile Yeni Metal Oksit Kompozitlerin Üretimi ve Kirleticilerin Uzaklaştırılmasında Kullanılması

Abstract

Heterostructured photocatalysts were obtained by decorating delafossite particles synthesized by hydrothermal method on metal oxide nanofibers synthesized by electrospinning method at different weight ratios. Microstructural, morphological, optical and electrochemical properties of tin-sourced metal oxide, copper-derived delafossite and the heterostructured materials they formed were characterized and it was determined that these materials were produced successfully. In addition, the activities of heterostructures decorated with delafossite at different weight percentages were systematically examined, and it was seen that the best result was metal oxide nanofiber containing 0.40 wt.% delafossite. It was determined that almost all (95.8%) of the methylene blue (MB) dye was degraded in 90 min under visible light irradiation. Compared to the metal oxide nanofiber photocatalyst, the delafossite decorated metal oxide photocatalyst provided a 58.5% increase in the degradation rate of the MB dye. This improvement in photocatalytic activity; It can be associated with the heterostructure formed by the metal oxide nanofiber with the narrow band gap delafossite particles, forming more e--h+ pairs thanks to more light absorption.

Özet

Elektro-eğirme metodu ile sentezlenen metal oksit nanofiberleri üzerine hidrotermal yöntem ile sentezlenen delafosit parçacıkları ağırlıkça farklı oranlarda dekore edilerek heteroyapılı fotokatalizörler elde edilmiştir. Kalay kaynaklı metal oksitin, bakır kaynaklı delafositin ve oluşturdukları heteroyapılı malzemelerin mikroyapısal, morfolojik, optik ve elektrokimyasal özellikleri karakterize edilmiş ve bu malzemelerin başarılı bir şekilde üretildiği tespit edilmiştir. Ayrıca farklı ağırlık yüzdelerinde delafosit dekore edilen heteroyapıların aktiviteler sistematik olarak incelenmiş, en iyi sonucu veren numunenin Ağ.%0,40 delafosit içeren metal oksit nanofiberi olduğu görülmüştür. Bu fotokatalizör kullanılarak görünür ışık ışıması altında 90 dk’da metilen mavisi (MM) boyasının neredeyse tamamına yakınının (%95,8) bozunduğu tespit edilmiştir. Metal oksit nanofiber fotokatalizörüne kıyasla delafosit dekore edilmiş metal oksit fotokatalizörü MM boyasının bozunma hızında %58,5’lik bir artış sağlamıştır. Fotokatalitik aktivitedeki bu gelişme; metal oksit nanofiberinin dar bant aralığına sahip delafosit parçacıkları ile oluşturduğu heteroyapının daha fazla ışığı soğurumu sayesinde daha fazla e--h+ çifti oluşturması ile ilişkilendirilebilir.