KMÜ Kamil Özdağ Fen Fakültesi Fizikokimya Anabilim Dalı Başkanı Yrd. Doç. Dr. Aysel Çimen'in danışmanlığında yürütülen ve Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonunca desteklenen iki ayrı tez çalışmasıyla öncelikle Titanyum Oksit Silika kullanılarak fotokatalitik etkiye sahip bir katalizör hazırlandı, sonra ise UV ışığı kullanılarak ışıkla bozulma yöntemiyle zararlı maddeler parçalanıp sanayi atık sularından krom, kobalt ve kurşun gibi ağır metal iyonlarının uzaklaştırılması gerçekleştirildi.
"Atık Su Gideriminde Çevre Dostu Proje"
Yüksek lisans öğrencisi Merve Çelik tarafından yürütülen "Titanyum Oksit-Silika Fotokatalistin Hazırlanması, Karakterizasyonu ve Sanayi Atık Sularına Uygulanması" adlı tez ile başka bir yüksek lisans öğrencisi Veysel Doğan Özkan tarafından yürütülen "Sanayi Atık Sularından Cr(lll) İyonlarının Titanyum Oksit-Silika Nanopartiküler Fotokatalistle Uzaklaştırılması" adlı teze danışmanlık yapan Yrd. Doç. Dr. Aysel Çimen, iki projenin birbiriyle bağlantılı olduğunu belirterek amaçlarının atık suların ağır metallerden uzaklaştırılmasında çevre dostu bir proje ortaya koymak olduğunu söyledi.
Sürekli Yükselen Ağır Metal Konsantrasyonu
Ağır metallerin çevresel açıdan günümüzde en zararlı kirleticiler arasında yer aldığını belirten Yrd. Doç. Dr. Çimen, "Ağır metaller genellikle suyun kirlenmesine neden olan zehirli maddelerdir. Madencilik, metal kaplama, tabakhane, elektronik cihaz üretim tesisleri ve güç üretim tesislerinde fazlasıyla ağır metal kirliliği açığa çıkar ve bu metallerin kalıntıları sağlığa çok zararlıdır. Su havzalarında kontrolsüz sanayileşmeye izin verildiği, ayrıca tuz ihtiyacımızı karşılayan başta Tuz Gölü olmak üzere kapalı göllerimizde yeterli önlem alınmadığı için ağır metal konsantrasyonu sürekli yükselmektedir." dedi.
Sanayi atık sularının alışılagelen atık su arıtım tesisleriyle yeterli derecede arıtılamadığına dikkat çeken Yrd. Doç. Dr. Çimen, "Sanayi atık sularında bulunan ağır metallerle birlikte klorlu hidrokarbonlar, yağlar, zararlı boyarmaddeler, bakteriler, virüsler ve organik kirliliklerin büyük kısmı artık yeni teknolojiler sayesinde yok edilebilmektedir. Ancak sularda bulunan organik kirleticiler deforme edilerek biyolojik olarak zararsız hale getirilebiliyorken ağır metaller bu yolla zararsız bileşiklere dönüştürülemezler. Ağır metallerin gideriminde çöktürme, iyon değişimi, nötralizasyon, ekstraksiyon, filtrasyon, elektrobirikim gibi yöntemler kullanılmakla beraber bu yöntemlerin genellikle maliyetinin yüksek olması, başka kirliliklere sebep olmaları ve miktar belirlemede yaşanan sıkıntılar bunların kullanılabilirliğini azaltmaktadır. Bu yüzden günümüzde ağır metallerin giderilmesi için yeni metodlar araştırılmakta, bu konuda şu an en etkin metod olarak ise fotokataliz yöntemi öne çıkmaktadır." şeklinde konuştu.
Titanyum Oksit Silika Fotokatalizörü
Fotokataliz metodunun "UV ışığı ile aktifleştirilmiş yarı iletkenle atık sulardaki zararlı maddelerin parçalanarak su, karbondioksit, mineral tuzlar gibi zararsız ürünlere dönüşmesi" prensibine dayandığını belirten Yrd. Doç. Dr. Çimen, "Bu yöntem için en uygun olan yarı iletken ise titanyum dioksittir (TiO2). Titanyum dioksit; yarı iletken metal oksit olarak kolay bulunabilmesi, pahalı olmaması, çevreyi kirletmemesi, zehirli olmaması gibi nedenlerle en çok kullanılan yarı iletken fotokatalitik malzemedir ve kullanım alanı oldukça geniştir." açıklamasında bulundu.
Titanyum dioksitin fotokatalizör olarak cazip bir seçim olmasına rağmen günümüzde ticari anlamda rağbet görmediğini bildiren Yrd. Doç. Dr. Çimen, şöyle konuştu: "Bunun sebebi parçalama işleminden sonra titanyum dioksitin çözeltiden uzaklaştırılmasının zor olmasıdır. Bu sorunu gidermek için araştırmamızda şeffaf ince filmler kullandık ve titanyum dioksit partiküllerini silika jel üzerine emdirme yöntemiyle yayarak fotokatalist elde ettik. Araştırmamız sonucunda Titanyum Oksit Silika fotokatalizörünün, sulu çözeltilerden ağır metalleri gidermek için mükemmel bir fotokatalitik aktivite gösterdiğini ve ağır metal giderme veriminin ortalama yüzde 94,5 oranında gerçekleştiğini gördük."
Yrd. Doç. Dr. Aysel Çimen, yürüttükleri bilimsel araştırmayla sanayi atık sularından krom, kobalt ve kurşun gibi ağır metal iyonlarının giderilmesini sağladıklarını, bu yöntemin uygulanabilirliğinin artması ile yakın gelecekte daha temiz bir dünyanın bizi bekliyor olacağını söyledi.