Boyarmaddelerin aktif karbon ve aktif karbondan elde edilen manyetik aktif karbon üzerinde adsorpsiyonu
Adsorption of dyestuffs on activated carbon and the magnetic activated carbon produced from activated carbon
Yazar: FATİH ÖZBAŞ
Danışman: PROF. DR. MEHMET RAUF BİRSEHAN MAHRAMANLIOĞLU
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fiziksel Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Son yıllarda manyetik aktif karbonlar üzerine çok sayıda çalışma yapılmıştır. Manyetik aktif karbon ve diğer manyetik adsorbentler adsorpsiyon prosesi sonunda ortamdan kolay uzaklaştırılmaları nedeniyle diğer adsorbentlere karşı üstünlük sağlamaktadır. Ama bu uzaklaştırma üstünlüğünün adsorbent kapasitesi ile de desteklenmesi gerekmektedir. Bu nedenle manyetik adsorbentlerin değişik kimyasal maddeleri sulardan uzaklaştırma kapasiteleri üzerine çalışmalar yapılmaktadır. Literatürde manyetik aktif karbonların belirli bir sektörün çok sayıda ürününün sulardan uzaklaştırılması ile ilgili olarak çok az çalışma bulunmaktadır. Belirli bir sektörün değişik ürünlerinin sulardan manyetik adsorbentler ile uzaklaştırılabilirliğinin incelenmesi manyetik adsorbentlerin kullanılabilirliği hakkında önemli bilgi verecektir.
Bu çalışmanın amacı ticari aktif karbondan elde edilen manyetik aktif karbonlar kullanılarak çeşitli boyarmaddelerin sulu çözeltilerden adsorpsiyon prosesleri ile uzaklaştırılmasının incelenmesidir.
Çalışmada değişik oranlarda aktif karbon ve demir oksit içeren adsorbentler elde edilmiş ve bu adsorbentlerin boyarmaddeleri sulu çözeltilerden uzaklaştırma kapasiteleri incelenmiştir. FTIR, SEM, EDX, XRF, XRD, DSC, TGA, VSM ve BET analizi gibi farklı yöntemlerle adsorbentlerin karakterizasyonu yapılmıştır.
Çalışmada altı tane boyarmadde kullanılmıştır. Adsorpsiyon çalışmalarında kinetik veriler, denge değerleri, değişik pH'larda elde edilen denge verileri ve değişik sıcaklıklarda yapılan çalışmalar ile elde edilen veriler değerlendirilmiş ve hız sabitleri, Langmuir, Freundlich, Temkin, Dubinin-Radushkevich ve Elovich izoterm sabitleri ve termodinamik parametreler hesaplanmıştır. Çalışmada elde edilen sonuçlar diğer çalışmalarda elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır.
Adsorpsiyon çalışmaları sonunda elde edilen sonuçlar manyetik adsorbentlerin boyarmaddelerin sulardan uzaklaştırılmasında kullanılabileceğini ve yeterli manyetik özelliklere sahip olduğu göstermiştir.

Abstract:
In recent years, many studies have been carried out on magnetic activated carbons. Magnetic
activated carbon and other magnetic adsorbents are superior to other adsorbents because they
are easily removed from the process medium at the end of the adsorption process. However,
this removal advantage must be supported by the adsorbent capacity. For this reason, studies
are carried out on the capacity of magnetic adsorbents to remove different chemical
substances from water. In the literature, there are very few studies on the removal of many
products of a particular sector of magnetic activated carbons from water.Investigation of the
removal of different products of a particular sector from water with magnetic adsorbents will
provide important knowledge about the usability of magnetic adsorbents.
The aim of this study is to investigate the removal of dyestuffs from aqueous solutions using
magnetic activated carbons produced from commercial activated carbon.
In the study, adsorbents containing activated carbon and iron oxide in different ratios were
produced and the capacity of these adsorbents to remove dyestuffs from aqueous solutions
was investigated.
The adsorbents were characterized by different methods such as FTIR, SEM, EDX, XRF,
XRD, DSC, TGA, VSM and BET analysis.
Six dyestuffs were used in the study. In adsorption studies, kinetic data, equilibrium values,
equilibrium data obtained at different pHs and data obtained from studies at different
temperatures were evaluated and rate constants, constants of Langmuir, Freundlich, Temkin,
Dubinin-Radushkevich and Elovich isotherms, thermodynamic parameters were calculated.
The results obtained in the study were compared with the results obtained in other studies.
The results of the adsorption studies showed that magnetic adsorbents can be used to remove
dyestuffs from water and have sufficient magnetic properties.