Bu çalışmada, Al/Fe sütunlu sepiolit katalizörler kullanılarak bir azo boyar madde olan metil oranjın katalitik ıslak peroksit oksidasyonu ile ilgili deneysel çalışmalar yürütülmüştür. Metil oranj giderim verimi üzerine aktif metal oranı, katalizör miktarı, kalsinasyon sıcaklığı, pH, H2O2 derişimi, sıcaklık ve zaman parametrelerinin etkileri incelenmiştir. Ayrıca tepkime kinetiği aydınlatılmış, katalizörün tekrar kullanılabilirliği araştırılmıştır.
Aktif metal oranı, katalizör hazırlanması sırasında çözeltideki aktif metal miktarının toplam metal miktarına oranı (molce Fe/Al+Fe yüzde oranı) olarak tanımlanmıştır. Aktif metal oranının %8’e kadar artmasıyla metil oranj giderim verimi artmış, sonrasında sabit kalma eğilimi göstermiştir. En uygun katalizör miktarı 0,1 g/100 mL, kalsinasyon sıcaklığı 500oC, pH 3,7, H2O2 derişimi 0,15 M ve sıcaklık 25oC olarak belirlenmiştir. Bu koşullar altında 4 saat deney süresi sonunda %90,68’lik metil oranj giderimi sağlanmıştır.
Oksidasyon sürecinin yalancı birinci dereceden kinetik modele uygun olduğu saptanmış, aktivasyon enerjisi 29,48 kJ/mol olarak bulunmuştur.
In this study, catalytic wet peroxide oxidation of an azo dye methyl orange using Al/Fe pillared sepiolite catalysts was studied. The effects of active metal ratio, catalyst dosage, calcination temperature, pH, H2O2 concentration, temperature and time parameters on the removal of methyl orange were investigated. In addition, reaction kinetics were studied and stability tests were done.
The active metal ratio was defined as the atomic percent ratio between the active metal and the total concent of metals (Fe/Al+Fe, mol/mol) in the intercalating solution. Methyl orange removal efficiency was increased with increasing active metal ratio until 8%, and after that it was remained constant. Optimum conditions were determined as 0.1 g/100 mL for catalyst dosage, 500oC for calcination temperature, 3.7 for pH, 0.15 M for H2O2 concentration and 25oC for temperature. Under these conditions 90.68% removal of methyl orange was achieved at 4 hours reaction time.
It has been determined that the oxidation process obeyed the pseudo first order kinetic model and the activation energy was found as 29.48 kJ/mol.
