|
|
| KIML7910 | Fundamentals of Photoc. and Applica. | 3+0+0 | AKTS:7.5 | | Yıl / Yarıyıl | Güz Dönemi | | Ders Duzeyi | Doktora | | Yazılım Şekli | Seçmeli | | Bölümü | KİMYA ANABİLİM DALI | | Ön Koşul | Yok | | Eğitim Sistemi | Yüz yüze | | Dersin Süresi | 14 hafta - haftada 3 saat teorik | | Öğretim Üyesi | -- | | Diğer Öğretim Üyesi | | | Öğretim Dili | İngilizce | | Staj | Yok | | | | Dersin Amacı: | | Fotokataliz, kirletici maddelerin azaltılmasında ve suyun ayrışması yönteminde önemli rol oynar. Ders, hem UV hem de görünür ışık kullanılarak çeşitli kirleticileri içeren atık suyun arıtılmasında ve sulu çalışmalarda fotokatalizörün nasıl kullanılacağını öğretilmesini hedeflemektedir. Ders, reaksiyon mekanizmaları, olası foto-uyarılma ve rekombinasyon mekanizmaları da dahil olmak üzere fotokatalizin temellerini tartışacak ve ayrıca rekombinasyonun en aza indirgenmesi için çeşitli yöntemlere odaklanacaktır. Su ayrıştırılması yoluyla ışık varlığında hidrojen üretimi tartışılacaktır. Aynı zamanda fotokatalitik reaktörler genel olarak incelenecektir. |
| Öğrenim Kazanımları | PÖKK | ÖY | | Bu dersi başarı ile tamamlayan öğrenciler : | | | | ÖK - 1 : | Fotokataliz ile geleneksel yöntemleri kıyaslamak | | | | ÖK - 2 : | Yükseltgenme tepkimelerinde yer alan mekanizmaları açıklamak ve detaylandırmak | | | | ÖK - 3 : | Fotokataliz çalışmalarında reaktif oksijen türlerinin (ROS) tayin yöntemlerini değerlendirmek | | | | ÖK - 4 : | Atık sularda bulunan endişe verici kirleticileri tanımlamak
| | | | ÖK - 5 : | Reaksiyon şartlarını etkileyen parametreleri değerlendirmek
| | | | ÖK - 6 : | Suyun ayrışma prosesini tanımlamak
| | | | PÖKK :Program öğrenim kazanımlarına katkı, ÖY : Ölçme ve değerlendirme yöntemi (1: Yazılı Sınav, 2: Sözlü Sınav, 3: Ev Ödevi, 4: Laboratuvar Çalışması/Sınavı, 5: Seminer / Sunum, 6: Dönem Ödevi / Proje),ÖK : Öğrenim Kazanımı | | |
| İleri oksidasyon proseslerinin (İOP'ler) ve fotokatalizin tanımlanması; fotokatalizin ilkeleri ve temel mekanizmaları; atık su arıtımında kullanılan geleneksel yöntemlerle fotokataliz yönteminin karşılaştırılması; fotokatalizin anti-mikrobiyal uygulamaları; su ve atık su arıtma işlemlerinde kullanılan yarı iletken fotokatalizörler ve katalizörlerin yük ayrılma reaksiyonları; yarı iletken fotokatalitik aktivitenin iyileştirilme çalışmaları; görünür/güneş ışığına duyarlı fotokataliz mekanizması; heterojen birleşmenin, Z-yapısının oluşumunun, metalik (nano) fotokatalizörlerde yüzey plazmon rezonans etkisinin (SPR), geleneksel hetero-bağlantıların ve p-n hetero-bağlantılı sistemlerin açıklanması; heterojen yapılı çoklu fotokatalizör sistemleri, bazı Z yapılı hibrit fotokatalizörler, p-n bağlantılı hetero-yapılı fotokatalizörler ve iyon değişimli yapılar için önerilen mekanizmalar ve bu sistemlerin atık su arıtım teknolojilerindeki uygulamaları; fotokatalizde rol oynayan reaktif oksijen türlerinin tayin yöntemleri; deneysel parametrelerin fotokataliz üzerindeki etkileri; hidrojen üretiminde fotokatalitik su ayrıştırma prosesleri ve önerilen mekanizmalar; atık su arıtma sistemlerinde kullanılan fotokatalitik reaktörlerin genel olarak incelenmesi. |
| |
| Haftalık Detaylı Ders Planı | | Hafta | Detaylı İçerik | Önerilen Kaynak | | Hafta 1 | İleri oksidasyon proseslerinin (İOP'ler) ve fotokatalizin tanımlanması | | | Hafta 2 | Fotokatalizin ilkeleri ve temel mekanizmaları | | | Hafta 3 | Atık su arıtımında kullanılan geleneksel yöntemlerle fotokataliz yönteminin karşılaştırılması | | | Hafta 4 | Atık suda eser düzeyde bulunan kirleticilerin tanımı ve onların çevre ve insan sağlığı üzerindeki etkileri | | | Hafta 5 | Fotokatalizin anti-mikrobiyal uygulamaları | | | Hafta 6 | Su ve atık su arıtma işlemlerinde kullanılan yarı iletken fotokatalizörler ve katalizörlerin yük ayrılma reaksiyonları | | | Hafta 7 | Yarı iletken fotokatalitik aktivitenin iyileştirilme çalışmaları (kimyasal yükseltgenlerin kullanımı, yarı iletken yüzeyinin katkılanması veya modifiye edilmesi, ışığa duyarlı sensitizer kullanımı ve yarı iletken fotokatalizörün diğer İOP'lerle birleştirilerek çoklu katalizör sistemlerinin hazırlanması) | | | Hafta 8 | Görünür/güneş ışığına duyarlı fotokataliz mekanizması | | | Hafta 9 | Arasınav | | | Hafta 10 | Heterojen birleşmenin, Z-yapısının oluşumunun, metalik (nano) fotokatalizörlerde yüzey plazmon rezonans etkisinin (SPR), geleneksel hetero-bağlantıların ve p-n hetero-bağlantılı sistemlerin açıklanması | | | Hafta 11 | Heterojen yapılı çoklu fotokatalizör sistemleri, bazı Z yapılı hibrit fotokatalizörler, p-n bağlantılı hetero-yapılı fotokatalizörler ve iyon değişimli yapılar için önerilen mekanizmalar ve bu sistemlerin atık su arıtım teknolojilerindeki uygulamaları | | | Hafta 12 | Fotokatalizde rol oynayan reaktif oksijen türlerinin tayin yöntemleri | | | Hafta 13 | Deneysel parametrelerin fotokataliz üzerindeki etkileri | | | Hafta 14 | Hidrojen üretiminde fotokatalitik su ayrıştırma prosesleri ve önerilen mekanizmalar | | | Hafta 15 | Atık su arıtma sistemlerinde kullanılan fotokatalitik reaktörlerin genel olarak incelenmesi. | | | Hafta 16 | Final sınavı | | | |
| 1 | Howard, M. (2015). Photocatalysis: Fundamentals, Applications and Prospects (Chemistry Research and Applications). Margaret Howard (Editor), Nova Science Pub Inc; UK ed. Edition. | | | |
| 1 | Pichat, P., Max Lu, G.Q. (2013). Photocatalysis and Water Purification: From Fundamentals to Recent Applications (New Materials for Sustainable Energy and Development). Wiley-VCH; 1st ed, USA. | | | 2 | Schneider, J., Bahnemann, D., Ye, Jinhua., Puma, G.L., Dionysiou, D. D. (2016). Photocatalysis: Fundamentals and Perspectives (RSC Energy and Environment Series), Royal Society of Chemistry, 1st ed | | | |
| Ölçme Yöntemi | | Yöntem | Hafta | Tarih | Süre (Saat) | Katkı (%) | | Arasınav | 9 | 15
11
2019 | 90 | 30 | | Sunum | 13 | 13
12
2019 | 30 | 20 | | Dönem sonu sınavı | 16 | 3
01
2020 | 90 | 50 | | |
| Öğrenci Çalışma Yükü | | İşlem adı | Haftalık süre (saat) | Hafta sayısı | Dönem toplamı | | | | | |
|