TiO2-ZrO2 katalizörüyle boya gideriminde fotokatalitik arýtým parametrelerinin yüzey yanýt yöntemiyle optimizasyonu

Kimyasal süreçlerin optimizasyonu için, tek parametrenin deðiþken kabul edilip diðer parametrelerin sabit tutulmasý yoluyla gerçekleþtirilen geleneksel yöntemler yetersiz kalmaktadýr. Yüzey yanýt yöntemi gibi süreci modelleyerek parametrelerin etkileþimine de olanak tanýyan yöntemler hem finansal hem de zamansal açýdan avantaj saðlamaktadýr. Bu çalýþmada, Maksilon Mavi GRL boyasýnýn fotokatalitik yöntemle giderim parametrelerinin modellenerek optimize edilmesi için yüzey yanýt yöntemi ve merkezi kompozit tasarýmý kullanýlmýþtýr. Giderim parametresi olarak katalizör konsantrasyonu, katalizörü üretirken kullanýlan ZrO2 miktarý ve reaksiyon süresi seçilmiþtir. Yanýt parametresi olarak ise renk giderim verimi incelenmiþtir. Tek faktörlü analizde optimum koþullar 0.775g/L katalizör, 0.4g ZrO2 miktarý ve 45dk. reaksiyon süresi olarak tespit edilmiþtir. 3D yüzey ve kontur grafiklerinin analiziyle, katalizör konsantrasyonu ile ZrO2 miktarý parametreleri arasýndaki etkileþimin az olduðu, reaksiyon süresi parametresi ile ZrO2 miktarý ve katalizör konsantrasyonu parametreleri arasýndaki etkileþimin ise yüksek olduðu deðerlendirmesi yapýlmýþtýr. ANOVA analizi ve doðrulama deneyi sonuçlarý doðrultusunda modelin tahmin deðerlerinin analiz deðerlerini temsil edebileceði kanýtlanmýþtýr. Doðrulama deneyi için seçilen optimum seçenekte modelin tahmin ettiði deðer %90.154 iken analiz sonucunda %91 giderim verimine ulaþýlmýþtýr.

Optimization of photocatalytic treatment parameters by response surface method in dye removal with TiO2-ZrO2 catalyst

For the optimization of chemical processes, traditional methods by accepting one parameter as variable and keeping other parameters constant are insufficient. Methods that allow the interaction of parameters by modeling the process, such as the response surface method, provide both financial and temporal advantages. In this study, response surface method and central composite design were used to model and optimize the removal parameters of Maxilon Blue GRL dye by photocatalytic method. The catalyst concentration, the amount of ZrO2 used in the production of the catalyst and the reaction time were selected as removal parameters. As a response parameter, the color removal efficiency was investigated. In the single factor analysis, optimum conditions were determined as 0.775g/L catalyst, 0.4g ZrO2 amount and 45min reaction time. With the analysis of 3D surface and contour graphics, it was evaluated that the interaction between catalyst concentration and ZrO2 amount parameters was low, while the interaction of the reaction time parameter with the ZrO2 amount and catalyst concentration parameters was found to be high. In line with the results of the ANOVA analysis and validation experiment, it has been proven that the predicted values of the model can represent the analysis values. In the optimum option chosen for the validation experiment, the estimated value of the model was 90.154%, while 91% removal efficiency was achieved as a result of the analysis.