Hurma dalı atığının pirolizinden elde edilen biyoçarın adsorpsiyon ile sulu çözeltiden malahit yeşili boyasının uzaklaştırılmasında kullanımı
The use of bioçar obtained from the pyrolysis of palm date branch waste in the removal of malahi̇te green dye from aqueous solution by adsorption
Yazar: SAFA ABDULMAHDI SHAKIR
Danışman: PROF. DR. HAMİYET ŞAHİN KOL ; DR. ÖĞR. ÜYESİ SEDEF ŞİŞMANOĞLU
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Irak'tan temin edilen hurma dalı atıkları, bir reaktörde 400°C'de piroliz edilmiş ve daha sonra elde edilen biyoçarın aktivasyonu, H3PO4 çözeltisiyle emprenye edilerek mikrodalgada ısıtılması ile gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada, hurmadan elde edilen biyoçar ve fosfatlı aktifleştirilmiş biyoçar adsorplayıcılarının 25°C'de malahit yeşili (MY) üzerindeki adsorpsiyon yeteneklerini incelenmiştir. Analiz için çeşitli izoterm modelleri arasında Freundlich, Langmuir, Temkin, Fowler-Frumkin-Guggenheim (FFG), Dubinin-Radushkevich (D-R) ve Flory-Huggins (F-H) kullanılmıştır. Freundlich izoterminden elde edilen sonuçlar, tüm test edilen adsorplayacılar için adsorpsiyon açısından en uygunu olduğu ve biyoçar, hurma atığı ve fosfatla aktifleştirilmiş biyoçar için sırasıyla 6,82 mg/g, 6,93 mg/g ve 1,1 mg/g olan KF değerlerine sahip olduğu belirlenmiştir. Langmuir izotermi, için ise yine aynı sırayla değişen qmax değerlerini (334 mg/g, 125 mg/g ve 32 mg/g) göstermiştir ve bu, D-R bulgularıyla da uyumlu olduğu bulunmuştur. Temkin izotermi, D-R enerji sonuçlarıyla uyumlu olarak fiziksel adsorpsiyonu önermiştir. FFG analizi, adsorplayıcılar arasında farklı termodinamik özellikler ortaya koymuştur. FTIR/ATR ve SEM analizleri, izoterm verilerini doğrulayarak, bu adsorplayıcıların doğal pH'ında pH ayarı olmadan atık suyun içinden MG'nin etkin bir şekilde uzaklaştırılmasını teyit etmiştir ve bu nedenle bu adsorplayıcıların MG'nin atık sulardan uzaklaştırılması için uygunluğunu vurgulamıştır. Çalışma, biyoçarların yüzey modifikasyonlarının iyileştirilmesi yoluyla adsorpsiyon kapasitelerini artırmak için gelecek araştırmaları önermektedir.

Abstract:
In this study, date palm fronds sourced from Iraq underwent pyrolysis at 400°C in a reactor, with subsequent bioçar activation achieved by immersing bioçar in an H3PO4 solution. The research investigated the adsorption capabilities of date palm, bioçar derived from date palm, and phosphatised çar adsorbents on malahite green (MG) at 25°C. Various isotherms including Freundlich, Langmuir, Temkin, Fowler-Frumkin-Guggenheim (FFG), Dubinin-Radushkevich (D-R), and Flory-Huggins (F-H) were utilized for analysis. The results from the Freundlich isotherm favored adsorption for all tested adsorbents, with respective KF values of 6.82 mg/g, 6.93 mg/g, and 1.1 mg/g. Langmuir isotherm indicated varying qmax values of 334 mg/g, 125 mg/g, and 32 mg/g for bioçar, date palm, and phosphated çar, respectively, aligning with D-R findings. Temkin isotherm suggested physical adsorption, consistent with D-R energy results. FFG analysis revealed differing thermodynamic çaracteristics among the adsorbents. FTIR/ATR and SEM analyses corroborated the isotherm data,  
affirming the efficient removal of malahite green from wastewater at its natural pH without pH adjustment, thus highlighting the suitability of these adsorbents. The study proposes future research to enhance adsorption capacities through improved surface modifications of bioçars.