Manyetik yüklü meşe palamut bazlı aktif karbon ile sulu çözeltilerden metil viyole giderimi
Magnetic loaded acorns based on activated carbon and aqueous solutions
Yazar: İLKNUR YAKAN
Danışman: DOÇ. DR. HÜSEYİN ALTUNDAĞ
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Aktif karbon, büyük kristal formu ve oldukça geniş iç gözenek yapısı ile karbonlu adsorbanlar olarak tanınmaktadır. Aktif karbonlar insan sağlığına ve doğaya zarar vermeyen, kullanışlı ürünler olup oldukça yüksek gözenekliliğe ve iç yüzey alanına sahiptirler. Bu çalışmada meşe palamudu iç kabuklarının H3PO4 ile kimyasal aktivasyonu ile aktif karbon elde edilmiştir. Elde edilen aktif karbona manyetik özellik kazandırılarak sulardan boyarmadde giderimi amaçlanmıştır. Meşe palamudu iç kabuğu, aktif karbon ve manyetik aktif karbonun karakteristik özelliklerini belirlemek için SEM, FT-IR, XRD ve BET gibi analitik yöntemler kullanılmıştır. 

Adsorpsiyon şartları adsorban miktarı(0,1-1 g), başlangıç pH'ı (2-9), başlangıç boyar madde derişimi (25-150 mg/L), temas süresi (5-180dk), sıcaklık (298-318K)  gibi parametrelere göre incelenmiştir. Adsorpsiyon için en uygun pH=6, adsorban miktarı 0,1 gr ve uygun sıcaklığın 298K olarak belirlenmiştir. Elde edilen veriler incelendiğinde Langmuir ve Freundlich izotermlerinden ikisine de uymasına rağmen sonuçlar incelendiğinde Langmuir izotermine daha uygun olduğu görülmektedir. Manyetik aktif karbonun 298 K'de maksimum adsorpsiyon kapasitesi Qmax= 156,25mg/g olarak bulunmuştur. Kinetik ve termodinamik çalışmalar da yapılmıştır. Manyetik aktif karbonun geri kazanım kapasitesini belirlemek için desorpsiyon işlemi yapılmıştır. NaOH ile yapılan desorpsiyon işlemleri 7 kez ard arda tekrar edilmiştir.

Sonuçlar incelendiğinde manyetik özellik kazandırılmış aktif karbonun katyonik bir boyarmadde olan metil viyolenin uzaklaştırılmasında maliyeti düşük, doğal ve kolay uygulanabilir bir adsorbent olduğu gösterilmiştir.

Abstract:
Activated carbon is known as carbonaceous adsorbents with its large crystal form and very large internal pore structure. Activated carbons are useful products that do not harm human health and nature and have very high porosity and inner surface area. The most common adsorbent known and used is activated carbon.

In this study, activated carbon was obtained by chemical activation of the acorn inner shells with H3PO4. It is aimed to remove the dyestuff from the water by giving magnetic property to the activated carbon obtained. Analytical methods such as SEM, FT-IR, XRD and BET have been used to determine the characteristics of the acorn inner shell, activated carbon and magnetite activated carbon.

Adsorption conditions include the amount of adsorbent (0.1-1.0 g), initial pH (2-9), initial dye concentration (25-100 mg / L), contact time (5min-180min), temperature (298-318K) were examined according to the parameters. The optimum pH = 6 for adsorption, the adsorbent amount was 0.1 g and the appropriate temperature was determined as 298K. According to the data obtained from both Langmuir and Freundlich isotherms, it is observed that the results are more suitable for Langmuir isotherm. The maximum maximum adsorption capacity of magnetite activated carbon at 298K was found to be Qmax = 156.25mg / g. Kinetic and thermodynamic studies were also conducted.

Desorption process was performed to determine the recovery capacity of magnetite activated carbon. Desorption procedures with NaOH were repeated 7 times in succession.

When the results were examined, it was shown that the activated carbon is a low cost, natural and easily applicable adsorbent.