Aktif karbon kullanılarak sulu çözeltilerden boyar madde uzaklaştırılması
Dyestuffs removal from aqueous solutions using activated carbon
Yazar: İLYAS GENEL
Danışman: DOÇ. DR. YAŞAR GENEL
Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada hammadde olarak Van yöresinde yetişebilen 4 farklı ağaç türü olan yabani kuşburnu ağacı, akasya ağacı, dişbudak ağacı ve kavak ağaçlarının talaşları aktif karbon üretiminde kullanılmıştır. Yüzey alanı yüksek, gözenek hacimleri iyi bir aktif karbon üretmek için çinko klorür (ZnCl2), sodyum hidroksit (NaOH), borik asit (H3BO3) ve fosforik asit (H3PO4) ile ham materyaller 1:1 oranında karıştırılarak impregnasyon işlemleri yapılmıştır. İmpregnasyon işleminden sonra 800 ℃ de azot gazı ortamında pirolizleri sonucu aktif karbonlar üretilmiştir. Üretilen Aktif karbonların FTIR, BET, SEM ve elementel analizleri yapılmıştır. Elde edilen aktif karbonlardan çinko klorür ve sodyum hidroksit impregnasyonu ile üretilen aktif karbonların metilen mavisi adsorpsiyonunda, akasya ve yabani kuşburnu ağaçlarının sodyum hidroksit ve çinko klorür ile üretilen aktif karbonları daha geniş yüzey alanlarına sahip olduğundan dolayı kinolin sarısı boyar maddesi ile adsorpsiyonlarıda incelenmiştir. Adsorpsiyon deneylerinin, Langmuir, Freundlich, Temkin ve D-R adsorpsiyon izoterm modellerine göre uyumuna bakılmıştır. Adsorpsiyon denge verilerinin R2 değerlerine göre olayın Langmuir adsorpsiyon izotermiyle uyumlu olduğu tespit edilmiştir. Kinetik verilerin yalancı birinci mertebe, yalancı ikinci mertebe, Elovich ve İnterpartiküler difüzyon kinetik modelleri ile uyumuna bakılmıştır. Verilerin yalancı ikinci mertebeden kinetik modele uyumlu oldukları bulunmuştur. Metilen mavisi boyar maddesi adsorpsiyonunda pH, sıcaklık, konsantrasyon ölçümleri yapılmıştır. Kinolin sarısının sıcaklık ve konsantrasyon ölçümleri yapılmıştır. Üretilen aktif karbonların boyar madde gideriminde kullanım potansiyelinin yüksek olduğu gözlenmiştir.

Abstract:
In this study, sawdust of wild rosehip tree, acacia tree, ash tree and poplar trees, which are 4 different tree species that can grow in the Van region, were used in the production of activated carbon. In order to produce an activated carbon with high surface area and good pore volume, zinc chloride (ZnCl2), sodium hydroxide (NaOH), Boric acid (H3BO3) and phosphoric acid (H3PO4) were mixed with raw materials in a 1:1 ratio and implantation processes were carried out. After the impregnation process, activated carbons were produced as a result of their pyrolysis in nitrogen gas environment at 800 ℃. FTIR, BET, SEM and elemental analyzes of the produced activated carbons were made. In the methylene blue adsorption of activated carbons produced by the implantation of zinc chloride and sodium hydroxide from the obtained activated carbons, the adsorption of the activated carbons of acacia and wild rosehip trees with sodium hydroxide and zinc chloride with a quinoline yellow dyestuff, since they have larger surface areas, was also investigated. The compatibility of the adsorption experiments with Langmuir, Freundlich, Temkin and D-R adsorption isotherm models was checked. According to the R2 values of the adsorption equilibrium data, it was determined that the event was compatible with the Langmuir adsorption isotherm. The compatibility of the kinetic data with pseudo-first-order, pseudo-second-order, Elovich and interparticular diffusion kinetic models was examined. The data were found to be compatible with the pseudo-second-order kinetic model. Temperature, pH, and concentration measurements were made in the adsorption of methylene blue dyestuff. Temperature and concentration measurements were made in the adsorption of quinoline yellow. It has been observed that the produced activated carbons have a high potential for use in dyestuff removal.