Hurma çekirdeği temelli aktif karbon/polianilin kompozitlerinin üretimi ve değerlendirilmesi
Production and evaluation of the composites of activated carbon/ polyaniline based on date palm stone
Yazar: ABDUL AZIZ ABDUL RAHIM
Danışman: PROF. DR. FUNDA ATEŞ
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Enerji = Energy ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Freundlich izotermleri = Freundlich isotherms ; Granüler aktif karbon = Granular activated carbon ; Hurma = Dates ; Langmuir izotermleri = Langmuir isotherms ; Piroliz = Pyrolysis ; Polianilin = Polyanilines

Özet:
Bu çalışmada, aktif karbon üretimi amacı ile hammadde olarak Hurma çekirdeği seçilmiştir. Hurma çekirdeğinden aktif karbon, kimyasal aktivasyon yöntemi kullanılarak hazırlanmıştır. Bu amaçla ilk aşamada, hurma çekirdeğinden, ZnCl2 kullanılarak iki farklı sıcaklıkta (550 ve 650°C) ve 1:1 doyurma oranında aktif karbonlar elde edilmiştir. Bu aşamada üretilen aktif karbonların karakterizasyonu yapılarak en yüksek yüzey alanına sahip aktif karbon belirlenmiştir. Çalışmaların ikinci aşamasında, yüksek yüzey alanlı aktif karbonlar kullanılarak değişik yüzdelerde (%5, %10 ve %20) AC/PANI (Aktif Karbon/Polianilin) kompozitleri üretilmiştir. Çalışmaların son aşamasında ise elde edilen aktif karbonların, bir pestisit olan Karbofuran (Carbofuran) adsorpsiyon kapasitesi incelenmiştir. Elde edilen aktif karbon ve kompozitler FT-IR, SEM ve BET gibi analiz yöntemleri ile analiz edilmiştir. Adsorpsiyon çalışmalarında ise adsorpsiyon kinetikleri değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, en yüksek karbofuran gideriminin 120.Dakikada, %98,5 olduğu; maksimum adsorpsiyon değerinin ise (qmax) 327,6 mg/g olan Langmuir model ile AC/%5 PANI kompozitleri kullanılarak elde edildiği saptanmıştır. Yapılan bu çalışmada, Hurma çekirdeğinden elde edilen aktif karbonların özelliklerinin proses koşulları ve üretim yönteminden güçlü bir şekilde etkilendiği ve uygun koşullarda elde edilen aktif karbonlar kullanılarak sulu çözeltilerden karbofuran gideriminde etkin şekilde kullanılabileceğini saptanmıştır.

Abstract:
In this study, date palm stone was chosen as the raw material for the production of activated carbon. Activated carbon from date palm stone was prepared using the chemical activation method. For this purpose, in the first stage, activated carbons were obtained from date palm stone using ZnCl2 at two different temperatures (550 and 650°C) and a saturation ratio of 1:1. At this stage, the activated carbons produced were characterized and the activated carbon with the highest surface area was determined. In the second stage of the studies, AC/PANI (Activated Carbon/Polyaniline) composites were produced in different percentages (5%, 10% and 20%) using high surface area activated carbons. In the final stage of the studies, the adsorption capacity of the obtained activated carbons, Carbofuran, a pesticide, was examined. The obtained activated carbon and composites were analyzed by analysis methods such as FT-IR, SEM and BET. In adsorption studies, adsorption kinetics were evaluated. According to the results obtained, the highest carbofuran removal was 98.5% at the 120th minute; It was determined that the maximum adsorption value (qmax) of 327.6 mg/g was obtained by using AC/5% PANI composites with the Langmuir model. In this study, it was determined that activated carbons obtained from date palm stone can be used effectively in the removal of carbofuran from aqueous solutions. Additionally, it has been determined that the properties of activated carbon are strongly affected by the process conditions and production method during the activated carbon preparation stage.