Tarımsal atıktan (şeftali çekirdeği) üretilen modifiye aktif karbonun adsorpsiyon prosesindeki etkinliğinin araştırılması
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: CANAN ŞAMDAN
Danışman: İLKNUR DEMİRAL
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışmasında, şeftali çekirdeğinden fosforik asit (H3PO4) kullanılarak kimyasal aktivasyon yöntemiyle aktif karbon üretimi (AC) ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Aktif karbon üretimi öncesinde, şeftali çekirdeği kabuğunun kaba analizi, yapısal bileşenleri, yüzey karakterizasyonu, termogravimetrik analizi, Fourier dönüşümü kızıl ötesi spektroskopisi ile kızıl ötesi absopsiyon spektrum analizi, elementel analizi ve taramalı elektron mikroskobu ile görüntüleri alınarak karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Aktif karbon üretiminde, asit emdirme oranı ve karbonizasyon sıcaklığı gibi süreç değişkenlerinin üretilen aktif karbonların yüzey özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Aktif karbonların yapısal özellikleri yüzey alanı ölçüm cihazı, elementel analizi, kızıl ötesi absopsiyon spektrum analizi ve taramalı elektron mikroskopu ile görüntüleri alınarak belirlenmeye çalışılmıştır. Üretilen aktif karbonlar arasında en yüksek yüzey alanı 3:1 emdirme oranında 400 °C'de 1399 m2/g olarak elde edilmiştir. En yüksek yüzey alanına sahip aktif karbon nitrik asit (HNO3) modifikasyonunda kullanılmıştır. Bu amaçla, derişimin, sıcaklığın ve sürenin nitrik asit modifikasyonuna etkileri araştırılmıştır. Nitrik asit modifikasyonu ile üretilen modifiye aktif karbonların (MAC) yüzey alanı ölçüm sonuçları, Boehm metodu ile belirlenen yüzey fonksiyonel grup miktarları, Fourier dönüşümü kızıl ötesi spektroskopisi ile kızıl ötesi absopsiyon spektrum analiz sonuçları, elementel analiz sonuçları ve taramalı elektron mikroskobu ile görüntüleri alınarak karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar değerlendirildiğinde %30 HNO3, 6 saat ve 90 °C modifikasyon parametreleri optimum koşullar olarak belirlenmiştir. Optimum koşullarda üretilen aktif karbonun ve modifiye aktif karbonun Cd+2 adsorpsiyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Adsorpsiyon sürecinde optimum koşullar aktif karbon için pH 6, süre 24 saat, sıcaklık 25 °C olarak belirlenirken modifiye aktif karbon için pH 6, süre 6 saat ve sıcaklık 45 °C olarak belirlenmiştir. Cd+2 adsorpsiyonunda optimum koşullarda aktif karbon ile 13,98 mg/g giderim elde edilirken modifiye aktif karbon ile 84,03 mg/g giderim elde edilmiştir.