Siyez (Triticum monococcum L.) buğdayı kavuzundan elde edilen aktif karbon kullanılarak kirleticilerin sulu çözeltilerden adsorpsiyon metoduyla uzaklaştırılması
The removal of contaminants from aqueous solutions by adsorption method using activated carbon obtained from einkorn (Triticum monococcum L.) wheat husk
Yazar: BARIŞ KOCABIYIK
Danışman: PROF. DR. YÜKSEL BAYRAK
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Aktif karbon = Activated carbon ; Metilen mavisi = Methylene blue ; Siyez = Einkorn ; Sulu çözeltiler = Aqueous solutions ; Triticum monococcum = Triticum monococcum

Özet:
Bu çalışmada; Siyez (Triticum monococcum L.) buğday kavuzundan kimyasal aktivasyon yöntemi ile ZnCl2 kullanılarak, yüksek yüzey alanına ve uygun gözenek dağılımına sahip aktif karbonlar üretildi. Elde edilen aktif karbonun sulu çözeltilerden anyonik (metanil sarısı) ve katyonik (metilen mavisi) boyarmadde adsorpsiyonu üzerindeki verimliliği araştırıldı. Bunun yanında, TG-DTA, elemental analiz, SEM-EDX görüntüleri, BET özgül yüzey alanları, N2 adsorpsiyon-desorpsiyon izotermleri, por hacimleri, por boyut dağılımları ve FTIR spektrumları kullanılarak aktif karbonun yüzey karakterizasyonu gerçekleştirildi. Aktifleyici madde oranı (a/a) 2 kullanılarak, 500 °C karbonizasyon sıcaklığında aktif karbonun en yüksek yüzey alanı 1321 m2/g olarak ölçüldü. 
Adsorpsiyon deneylerinde Batch yöntemi kullanıldı. Adsorpsiyon çalışmalarını etkileyen adsorbent konsantrasyonu, başlangıç boya konsantrasyonu, adsorpsiyon süresi, sıcaklık ve pH gibi parametreler incelendi. İzotermler (Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin-Radushkevich), kinetik modeller (yalancı-birinci dereceden ile yalancı-ikinci dereceden) ve termodinamik parametreler (Gibbs serbest enerji, entalpi ve entropi) kullanılarak aktif karbon üzerinde metanil sarısı ve metilen mavisi adsorpsiyon mekanizmaları açıklandı.

Abstract:
In this study; the activated carbon with a high surface area and appropriate pore distribution was produced from einkorn (Triticum monococcum L.) wheat husk by using ZnCl2 with chemical activation method. The efficiency of the obtained activated carbon on the adsorption of anionic (metanil yellow) and cationic (methylene blue) dyestuffs from aqueous solutions was investigated. In addition, the surface characterization of activated carbon was performed using TG-DTA, elemental analysis, SEM-EDX images, BET specific surface areas, N2 adsorption-desorption isotherms, pore volumes, pore size distributions and FTIR spectra. The highest surface area of activated carbon was measured as 1321 m2/g at the carbonization temperature of 500 °C by using 2 impregnation ratio (w/w).
Batch method was used in adsorption experiments. The parameters affecting the adsorption studies such as adsorbent concentration, initial dye concentration, adsorption time, temperature and pH were investigated. The adsorption mechanisms of metanil yellow and methylene blue on activated carbon were explained by using isotherms (Langmuir, Freundlich, Temkin, and Dubinin-Radushkevich), kinetic models (pseudo-first-order and pseudo-second-order), and the thermodynamic parameters (Gibbs free energy, enthalpy, and entropy).