FOTOKATALITIČKA RAZGRADNJA RAZLIČITIH BOJA DEJSTVOM KATALIZATORA TIO2

3.5. Fotokatalitički eksperiment

Eksteriment obuhvata praćenje fotokatalitičke razgradnje dve boje: kristal violet i

metilen plavo pri različitim pH vrednostima (5, 7, 9), a u prisustvu katalizatora na bazi TiO 2

pri atmosferskom pritisku i na temperaturi od 25 0C. Razgradnja se vrši pod UV lampom.

Eksperiment se sastoji iz tri koraka:

1. Slepa proba

2. Test adsorpcije

3. Fotokatalitička razgradnja

Slepa proba podrazumeva razrgradnju boje pod uticajem UV zračenja, bez prisustva

katalizatora. Test adsorpcije obuhvata praćenje kinetike adsorpcije boje na katalizatoru, u

mraku, bez uticaja UV zračenja. Prilikom fotokatalitičke razgradnje, nakon završenog testa

adsorpcije, prati se kinetika razgradnje boje, u prisustvu katalizatora TiO2 u prahu, pod

uticajem UV zračenja talasne dužine λ = 366 nm. Promena (smanjenje) koncentracije boje

prati se 24h na UV/VIS spektrofotometru. Svi koraci izvode se uz mešanje rastvora na

magnetnoj mešalici pri konstantnoj brzini obrtaja. Zapremina i koncentracija rastvora boje su

u svakom koraku konstantne, kao i masa katalizatora prilikom drugog i trećag koraka.

Pribor: normalni sud (V = 100 ml), automatska pipeta, automatska vaga, Petrijeva

šolja kao model šarznog reaktora.

Aparatura: pH – metar, magnetna mešalica, UV lampa (Roth Co.), UV/VIS

spekrofotometar (Schimadzu Co.).

Analitika procesa razgradnje kristal violet (KV) boje:

Za konstruisanje standardne krive na spektrofotometru pravi se serija rastvora kristal

violet boje različitih koncentracija. Molarna masa boje je M(C25N3H30Cl) = 407.979 g/mol.

Najpre se napravi standardni - početni rastvor koncentracije 2 mmol/dm3. On se dobija

odmeravanjem 0,0816 g KV i rastvaranjem destilovanom vodom u normalnom sudu od 100

ml. Odmeravanjem preciznih zapremina ovog rastvora pomoću mikropipete, pravi se serija

rastvora za kalibraciju sledećih koncentracija: 0.002 mmol/dm3, 0.004 mmol/dm3, 0.006

mmol/dm3, 0.008 mmol/dm3, 0.01 mmol/dm3, 0.015 mmol/dm3 i 0.020 mmol/dm3. Merenjem

na UV/VIS spektrofotometru snimaju se apsorbancije prethodno napravljenih rastvora na

osnovu kojih se crta kalibraciona kriva prikazana na Grafičkom prikazu ?? Napomena:

UMESTO TABELE NACRTATI GRAFIK ZA KALIBRACIONU KRIVU!

Sample ID Conc (mM) WL-800-3001 0,002 0,1482 0,004 0,2863 0,006 0,4304 0,008 0,6055 0,010 0,7296 0,015 1,0977 0,020 1,438

Nakon konstruisanja kalibracione krive, izveden je niz test reakcija razgradnje kristal

violet boje, prilikom čega je posmatran uticaj različitih pH vrednosti (5, 7 i 9) na razgradnju

pri konstantnoj masi katalizatora od 50 mg, koncentraciji boje od 0.01 mmol/dm3 i zapremini

10 ml.

Analitika procesa razgradnje metilen plavo (MP) boje:

Na sličan način kao i prilikom konstruisanja kalibracione krive za KV boju, pravi se

serija rastvora boje metilen plavo, poznatih koncentracija, od početnog – standardnog rastvora

koncentracije 2 mmol/dm3. Ovaj rastvor dobija se rastvaranjem 0,0639 g MP boje

(M(C16H18N3SCl) = 319.86 g/mol) destilovanom vodom, u normalnom sudu od 100 ml. Na

osnovu vrednosti apsorbanci, dobijenih merenjem na spektrofotometru, u zavisnosti od

koncentracije rastvora boje, konstruiše se kalibraciona kriva prikazana na Grafičkom prikazu

?? Napomena: UMESTO TABELE NACRTATI GRAFIK ZA KALIBRACIONU KRIVU!

Sample ID Conc (mM) WL-800-300 Comments1 0,002 0,1202 0,004 0,2683 0,006 0,4014 0,008 0,5425 0,010 0,6986 0, 012 0,8107 0, 015 0,992

Nakon konstruisanja kalibracione krive, izveden je niz test reakcija razgradnje metilen

plavo boje, prilikom čega je posmatran uticaj različitih pH vrednosti (5, 7 i 9) na razgradnju

pri konstantnoj masi katalizatora od 50 mg, koncentraciji boje od 0.01 mmol/dm3 i zapremini

10 ml.

Takodje, posmatra se i uticaj različitih boja (metil plavo i kristal violet), kao

parametra, na razgradnju pod identičnim uslovima.