Paulownia ağacı odunundan ZnCl2 aktivasyonu ile aktifleştirilmiş karbon üretimi ve karakterizasyonu
Characterization of activated carbon prepared from Paulownia wood by ZnCl2 activation
Yazar: NAİLE VURAL
Danışman: Y.DOÇ.DR. SAİT YORGUN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Paulownia Ağacı Odunundan ZnCl2 Aktivasyonu İle Aktifleştirilmiş KarbonÜretimi Ve KarakterizasyonuNaile VuralÖZETAktifleştirilmiş karbon, karbonik hammaddelerden, kimyasal veya fizikselaktivasyon metotları kullanılarak üretilen, oldukça gözenekli bir katı karbon şeklidir.Kimyasal aktivasyonun, yüksek yüzey alanına ve dar mikrogözenek dağılımına sahipkarbonlar elde etmede etkin bir yöntem olduğu bilinmektedir.Aktifleştirilmiş karbonlar, hem gaz faz hem de sıvı faz ayırma süreçlerindekullanılabilmektedir. Aktifleştirilmiş karbonların başlıca uygulama alanları,saflaştırma, organik kirleticilerin içme suyundan uzaklaştırılması ve seçiciadsorpsiyonla kimyasalların geri kazanımıdır.Çevresel zorunluluklar ve adsorplayıcı maddelere olan talep artışı fosil olmayankaynaklardan aktifleştirilmiş karbon üretimi konusundaki araştırmalara olan ihtiyacıarttırmaktadır. Bu açıdan, tarımsal ve ormansal lignoselülozik atıklar oldukça ilgiçekicidir.Bu çalışmada, Paulownia tomentosa ağacı odunundan ZnCl2 ile kimyasalaktivasyon yapılarak aktifleştirilmiş karbon üretilmiştir. Karbonizasyon sıcaklığı (400,700 oC) ve emdirme oranı (1:2, 4:1) gibi sistem değişkenlerinin, gözenek gelişimiüzerindeki etkileri araştırılmıştır. En yüksek yüzey alanına sahip (2736 m2:g)aktifleştirilmiş karbon, 400 oC ve 4:1 emdirme oranında üretilmiştir. Elde edilenaktifleştirilmiş karbon çözeltiden metilen mavisi gideriminde kullanılmıştır ve çeşitlikoşullar altında (pH, sıcaklık, adsorban doz, temas süresi, metilen mavisikonsantrasyonu) adsorpsiyon özellikleri incelenmiştir. Adsorpsiyon kinetiğinin sözdebirinci derece eşitliğine ve denge izotermleri Langmuir eşitliğine uymaktadır.Bu çalışma, Paulownia odununun ZnCl2 ile aktivasyonun özelliklemikrogözenekli aktifleştirilmiş karbon üretimi için uygun olduğunu göstermiştir.Anahtar Kelimeler: Aktifleştirilmiş karbon, ZnCl2 aktivasyonu, karakterizasyon, MMadsorpsiyonu, Paulownia odunu.

Abstract:
Characterization Of Activated Carbon Prepared From Paulownia Wood By ZnCl2ActivationNaile VuralSUMMARYActivated carbon is a highly porous form of solid carbon produced fromcarbonaceous raw materials using chemical or physical activation methods. Chemicalactivation has been known as an efficient method to obtain carbons with high surfacearea and narrow micropore distribution.Activated carbons can be used in both gas phase and liquid phase separationprocesses. The main applications of activated carbon is found in purification, removalof organic pollutants from drinking water and recovery of chemicals by selectiveadsorption.The environmental constraints and a growing demand in adsorbing materialsneed to intensify research works on activated carbon from non fossil sources. In thisperspective, ligno-cellulosic wastes from agriculture and forestry are of great interest.In this study, ativated carbon was prepared from Paulownia tomentosa wood bychemical activation with ZnCl2. The effects of system variables such as carbonizationtemperature (400, 700 oC) and impregnation ratio (1:2, 4:1) on the pore developmentwere investigated. Specific surface area of activated carbon was maximum about 2736m2:g at 400 oC and at an impregnation ratio of 4:1. The resulting activated carbon wasused for removal of methylene blue from aqueous solution and adsorption propertieshave been investigated under various conditions such as pH, temperature, adsorbentdosage, contact time, methylene blue concentration. Adsorption kinetics was inagreement with the pseudo first order equation and equilibrium isotherms were inagreement with Langmuir equation.This study showed that the ZnCl2 activation of Paulownia wood was suitable forthe preparation of activated carbon which is essentially microporous.Keywords: Activated carbon, ZnCl2 activation, characterization, MB adsorption,Paulownia wood