Nohuttan elde edilen aktif karbon üzerine basic yellow 28 adsorpsiyonu
Adsorption of basic yellow 28 onto activated carbon obtained from chickpea
Yazar: MEHMET ALİ ÖZKILIÇ
Danışman: PROF. DR. NALAN TEKİN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Aktif karbon = Activated carbon ; Kimyasal aktivasyon = Chemical activation ; Nohut = Chickpea

Özet:
Bu çalışmada, nohutun ZnCl2 ve H3PO4 ile kimyasal aktivasyonuyla hazırlanmış aktif karbon örneklerinin (ZnCl2-AC ve H3PO4-AC) Basic Yellow 28 için adsorpsiyon verimi araştırılmıştır. ZnCl2-AC ve H3PO4-AC örnekleri, X-ışını kırınımı (XRD), Fourier dönüşümlü kızıl ötesi spektroskopisi (FT-IR), taramalı elektron mikroskopu (SEM), termogravimetrik analiz (TGA/DTA) ve Brunauer, Emmet and Teller (BET) gibi farklı analiz yöntemleri ile karakterize edildi. ZnCl2-AC ve H3PO4-AC örneklerinin spesifik yüzey alanları sırası ile 6,999 m2/g and 4,528 m2/g'dır. Batch adsorpsiyon deneyleri Basic Yellow 28'in başlangıç derişimi, temas süresi, sıcaklık, karıştırma hızı, adsorban miktarı ve pH gibi çeşitli şartlar altında gerçekleştirildi. Deneysel denge verileri Langmuir ve Freundlich izotermleri kullanılarak çalışıldı ve yalancı-birinci-derece, yalancı-ikinci-derece ve parçacık-içi difüzyon kinetik modelleri kullanılarak analiz edildi. Sonuçlar boya giderim yüzdesinin pH, sıcaklık, adsorban miktarı ve boyanın başlangıç derişiminin artmasıyla arttığını, tüm karıştırma hızlarında ise sabit kaldığını gösterdi. Deneysel adsorpsiyon denge verilerinin adsorpsiyon sitelerinin homojen dağılımını kabul eden Langmuir izoterm modeli ile açıklanabileceği bulundu. Kinetik çalışmalar ZnCl2-AC ve H3PO4-AC üzerine Basic Yellow 28 adsorpsiyonunun yalancı-ikinci-derece kinetik modeli izlediğini gösterdi. Termodinamik parametreler ZnCl2-AC ve H3PO4-AC ile Basic Yellow 28 adsorpsiyonunun kendiliğinden meydana gelen ve endotermik bir işlem olduğunu ortaya koydu. ZnCl2-AC ve H3PO4-AC kolaylıkla rejenere edildi ve adsorpsiyon kapasitesinde bir kayıp olmaksızın 4 kez tekrar kullanıldı. Sonuçlar ZnCl2-AC ve H3PO4-AC'nin sulu çözeltilerden Basic Yellow 28'in giderimi için düşük maliyetli bir adsorban olarak kullanılabileceğini gösterdi.

Abstract:
In the present study, the adsorption efficiency of activated carbon samples (ZnCl2-AC and H3PO4-AC) prepared from chickpea chemical activated with ZnCl2 and H3PO4 were investigated for Basic Yellow 28. The ZnCl2 and H3PO4 samples were characterized by different analysis techniques such as X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Fourier transformation infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA/DTA) and Brunauer, Emmet and Teller (BET). The specific surface areas of synthesized ZnCl2-AC and H3PO4-AC samples were 6,999 m2/g and 4,528 m2/g, respectively. Batch adsorption experiments were conducted under varying conditions of initial concentration of Basic Yellow 28, contact time, temperature, agitating rate, adsorbent dosage and pH. The experimental equilibrium data were examined using Langmuir and Freundlich isotherms and analyzed using pseudo-first-order, pseudo-second-order and the intra-particle diffusion kinetic models. The results showed that the percentage of dye removal increased as pH, temperature, adsorbent dosage and the initial concentration of dye but it remained stable even at agitating rates. The experimental adsorption equilibrium data were found to be described by Langmuir isotherm model suggesting homogeneous distribution of adsorption sites. Kinetic studies showed that the adsorption Basic Yellow 28 onto ZnCl2-AC and H3PO4-AC followed pseudo-second-order kinetic model. The thermodynamic parameters indicated that Basic Yellow 28 adsorption by ZnCl2-AC and H3PO4-AC was a spontaneous and endothermic process. ZnCl2-AC and H3PO4-AC were easily regenerated and were repeatedly used for at least 4 cycles without losing the adsorption capacity. The results indicated that ZnCl2-AC and H3PO4-AC could be used as a low-cost adsorbent for the removal of Basic Yellow 28 from aqueous solution.