İyonik sıvıların sulu çözeltilerden aktif karbon ile adsorpsiyonu
Adsorption of ionic liquids from aqueous solutions by activated carbon
Yazar: SELMAN İLTERİŞ YILMAZ
Danışman: PROF. DR. MEHMET MAHRAMANLIOĞLU
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Aktif karbon = Activated carbon ; Çevre kirleticiler = Environmental pollutants ; İyonik sıvılar = Ionic liquids

Özet:
İyonik sıvılar; gıda sanayi, selüloz prosesleri, nükleer sanayi, güneş enerjisi uygulamaları, hidrojen depolama ve atıkların geri dönüşümü gibi birçok alanda kullanılmaktadır. İyonik sıvı artışı, birçok çevre sorunlarına neden olmaktadır. Bu nedenle, bu maddelerin sulardan uzaklaştırılması için uygun arıtma sistemleri gereklidir.Adsorpsiyon, organik ve inorganik kirleticileri sulardan uzaklaştırmak için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir.Bu çalışmanın amacı, Türk kömürlerinden aktif karbon üretilmesi ve iyonik sıvıların uzaklaştırılması için bu aktif karbonların kullanılmasıdır. Bu çalışmada iyonik sıvıları uzaklaştırmak için farklı aktif karbonlar üretilmiş ve kullanılmıştır. Fiziksel ve kimyasal aktivasyon metotları kullanılmıştır. En iyi sonuçlar fiziksel metot kullanılarak üretilen adsorbentler için elde edilmiştir.Deneyler, zaman, konsantrasyon ve sıcaklığın fonksiyonu olarak yürütülmüştür. Kinetik deneylerin sonuçları Lagergen denklemi kullanarak değerlendirilmiştir. Langmuir ve Freundlich izotermleri kullanılmış olup, bu izotermler için sabitler hesaplanmıştır.Termodinamik parametreler hesaplanmış olup her bir iyonik sıvı çözeltisi için adsorpsiyon prosesinin ekzotermik olduğu gösterilmiştir. Ayrıca her bir iyonik sıvı çözeltisinin adsorpsiyon prosesi için entropi değişiminin negatif olduğu bulunmuştur. Her bir iyonik sıvı çözeltisi için serbest enerji değişiminin negatif olduğu bulunmuştur. Bu sonuç her bir iyonik sıvı için adsorpsiyon prosesinin spontane olduğunu göstermiştir.

Abstract:
Ionic liquids have been used in many areas such as food industry, cellulose processes, nuclear industry, solar energy applications, hydrogen storage, and waste recycling.The increase of ionic liquids caused a lot of environmental problems. Therefore suitable treatment systems are required to remove these substances from waters.Adsorption is a widely used process to remove organic and inorganic pollutants from waters.The aim of this study to produce activated carbons from Turkish coals and to use those activated carbons in the removal of ionic liquids. In this study different activated carbons were produced and used to remove ionic liquids. Physical and chemical activation methods were used. The best results were obtained for the adsorbents produced using physical methods.Experiments were carried out as a function of time, initial concentration and temperature. Results of kinetic experiments were evaluated using Lagergen equation. The Langmuir and Freundlich isotherms were used and the constants of these isotherms were calculated.Thermodynamic parameters were calculated and it was shown that adsorption process for each ionic liquid solution was exothermic. It was also found that entropy change of adsorption process for each ionic liquid solution was less than zero. Change of free energy for each ionic liquid solution was found to be less than zero. This result shown that adsorption process for each ionic liquid was spontaneous.