Aktif karbona sol-jel yöntemi ile bağlanan gümüşün etkisi ve metilen mavisi adsorpsiyonu
Methylene blue adsorption and preparation of silver bound to activated carbon with sol-gel method
Yazar: ÖMER FARUK SOYDAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ESRA ALTINTIĞ
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Anorganik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Aktif karbon = Activated carbon ; At kestanesi = Horse chestnut ; Desorpsiyon = Desorption ; FTIR = FTIR ; Gümüş = Silver ; Sol-jel yöntemi = Sol-gel method

Özet:
Bu çalışmada at kestanesi dış kabuğunun H3PO4 kimyasal aktivasyonu ile aktif karbon hazırlanmıştır. H3PO4 ile yapılan kimyasal aktivasyonda emdirme süresi 24 saat, emdirme oranı 1:3, karbonizasyon sıcaklığı 600°C olarak belirlenmiştir. Karbonizasyon işlemi sırasında 150 mL/dk akış hızında azot gazı geçirilmiştir. Oksijen içeren aktif karbonlara gümüşün eklenmesi sol-jel yönteminden yola çıkılarak hazırlanmıştır. Fonksiyonalize edilmiş AK yüzeyine AgNO3 eklenerek iyi dağılmış gümüş nanoparçacıklarla aktifleştirilmiş nano-kompozitleri, iyon dipol etkileşimleri ve daha sonra Ag+'nın indirgemesi ile hazırlanmıştır.

Aktif karbon ve sol jel yöntemi ile hazırlanan gümüş (AK/Ag) nano-kompozitlerin yüzey alanı 77 K sıcaklığında N2 adsorpsiyonuna bağlı olarak Brunauer-Emmett-Teller (BET) yüzey alanı hesaplama yöntemi ile hesaplanmış ve aktif karbonlar için en yüksek yüzey alanı 982 m2/g olarak bulunurken AK/Ag-1 için en yüksek yüzey alanı 658,488 m2/g olarak bulunmuştur.

AK/Ag nano-kompozit örneklerinin mikroyapı ve yüzey morfolojileri SEM ile incelenmiştir. AK/Ag örneklerindeki gümüş miktarı Atomik Adsorpsiyon Spektroskopisi ile belirlenmiştir. X-ışını Difraksiyonu ile aktif karbona bağlanan gümüş miktarı arttıkça kristallerin daha keskin olduğu saptanmıştır. Yüzey alanı 658,488 m2/g olan AK/Ag-1 ile boya giderim çalışmaları yapılmış ve qmax değeri 416,66 mg/g olarak hesaplanmıştır.

Abstract:
In this study activated carbon was prepared with the chemical activation of horse chestnut shell and H3PO4. Impregnation time was identified as 24 hours, impregnation ratio was identified as 1:3 and carbonization temperature was determined as 600°C in the chemical activation conducted with H3PO4. Nitrogen gas with 150 mL/min flow speed was crossed during the carbonization process. The reduction of Ag+ was performed as the result of the ion dipole interaction of Nano-composites activated by well distributed silver Nano-particles by adding AgNO3 on the functionalized AK surface.

Surface area of silver (AK/Ag) nano-composites which was prepared with activated carbon and sol gel method was calculated by using Brunauer-Emmet-Teller (BET) surface area calculated method depending on the N2 adsorption at 77K and as the highest surface area was found 982 m2/g for activated carbons, the highest surface area for AK/Ag-1 was found as 658.488 m2/g. Adsorption features and characterization of silver which was added to activated carbon that contains the highest surface area oxygen containing activated carbons were examined.

Micro-structure and surface morphologies of the AK/Ag nano-composite samples were examined with SEM. As the silver amount that was tied to the activated carbon via X-Ray Diffraction has increased, it was identified that the crystals were more vivid. Dye removal processes were performed with AK/Ag-1 with 658.488 m2/g surface area and qmax value was calculated as 416.66 mg/g.