Düzenli yapıda mezogözenekli karbonların üretilmesi ve kullanım alanının incelenmesi
Synthesis of ordered mesoporous carbons and investigation of application
Yazar: SÜHEYL ERTÜRK
Danışman: PROF. DR. SABRİYE PİŞKİN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Mezogözenekli karbonlar, yüksek yüzey alanları ve gözenek hacimleri gibi birbirinden eşsiz olan özellikleri sayesinde adsorpsiyon, kataliz, ayırma ve saflaştırma işlemlerinde tercih edilen önemli malzemelerin başında gelmektedir. Bu tez çalışmasında, SBA-15 ve P123 kopolimeri kullanılarak üç farklı CMK-3 mezogözenekli karbon malzemesi sentezlenmiştir. Mezogözenekli silika kaynağı olan SBA-15, altın madeni atığında bulunan silisyumdan ve ticari olarak satılan saf silika kaynağından sentezlenmiştir. CMK-3 üretimi aşamasında farklı karbonizasyon süreleri denenmiş ve yapılan analizler sonucu belirlenen en uygun karbonizasyon süresine sahip numuneler adsorpsiyon deneylerinde kullanılmıştır. 
Adsorpsiyon aşamasında, özellikle dokuma endüstrisindeki atık sularda bulunan bromokrezol yeşili boyar maddesinin adsorpsiyonu incelenmiştir. Farklı başlangıç konsantrasyonu, temas süresi ve pH değeri parametrelerinin adsorpsiyon üzerine etkisi incelenerek optimum parametreler belirlenmiştir. 
Belirlenen parametreler ile yapılan çalışmalardan elde edilen veriler kullanılarak, en uygun adsorpsiyon kinetiği modellemesi incelenmiş ve Pseudo-ikinci derece kinetik modelinin tüm sentezlenen malzemeler için de daha uygun olduğu belirlenmiştir. Adsorpsiyon çalışmalarında elde edilen veriler adsorpsiyon izoterm modelleri üzerinde de incelenmiş ve SBA-15'den sentezlenen numunelerin hem Langmuir hem Temkin izoterm modelleriyle uyumlu olduğu ancak P123 kopolimerinden sentezlenen numunenin verilerinin sadece Temkin izoterm modeliyle uyumlu olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
Mesoporous carbon is one of the most important materials preferred for adsorption, catalysis, separation and purification processes due to their unique properties such as high surface areas and pore volumes. In this thesis study, three different CMK-3 mesoporous carbon materials were synthesized using SBA-15 and P123 copolymers. Mesoporous silica source SBA-15 was synthesized from the silicon found in the gold mine waste and from commercially available pure silica source. Different carbonization times were studied at the CMK-3 production stage and the samples with the most suitable carbonization duration due to the results of the analyzes studied for adsorpsion experiments. 
In the adsorption step, the adsorption of bromochrezol green dye, especially found in waste water in the textile industry, has been investigated. The optimum parameters were determined by examining the effect of different initial concentration, contact time and pH value on adsorption. 
By using the data obtained from the studies with the determined parameters, the optimal adsorption kinetics model was investigated and it was determined that the pseudo second order kinetic model is more suitable for all synthesized materials. The data obtained from the adsorption experiments were also examined on the adsorption isotherm models and it was determined that the samples synthesized from SBA-15 were compatible with both the Langmuir and Temmin isotherm models, but the data of the sample synthesized from the P123 copolymer were compatible only with the Temkin isotherm model.