Kabak çekirdeği kabuğundan kimyasal aktivasyonla aktif karbon üretimi. Boya ve ağır metal gideriminde değerlendirilmesi
Preparation of activated carbon from pumpkin seed shell by chemical activation. Using for removal of dye and heavy methal
Yazar: CANAN AYDIN ŞAMDAN
Danışman: DOÇ. DR. İLKNUR DEMİRAL
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Bu çalışmada kabak çekirdeği kabuğundan çinko klorür ve fosforik asitle kimyasal aktivasyon sonucu iki farklı tipte aktif karbon üretimi ve karakterizasyonu gerçekleştirildi.  Emdirme oranı (1:1, 2:1, 3:1) ve karbonizasyon sıcaklığı (400, 500, 600 derecede) gibi süreç değişkenlerinin üretilen aktif karbonların gözenek hacmi, BET yüzey alanı, ortalama gözenek çapı ve gözenek boyut dağılımı gibi yapısal özellikleri üzerindeki etkileri araştırıldı.  Aktif karbonların yapısal özellikleri BET, elementel, FT-IR ve SEM analizleri ile belirlenmeye çalışılmıştır. 
Fosforik asit ile aktive edilen aktif karbonlarda en yüksek yüzey alanına sahip aktif karbon, 500 derecede ve 2:1 emdirme oranında üretilmiştir.  Çinko klorür aktivasyonuyla üretilen maksimum yüzey alanlı aktif karbon 500 derecede 3:1 emdirme oranında üretilmiştir.  Elde edilen aktif karbonlar çözeltiden metilen mavisi ve kurşun (II) giderimlerinde kullanılarak çeşitli koşullar altında (pH, sıcaklık, adsorban dozu, temas suresi, metilen mavisi ve kurşun (II) derişimleri) adsorpsiyon özellikleri incelenerek adsorpsiyon süreci için en uygun şartlar belirlenmiştir.
Çalışmada adsorpsiyon kinetiği, izoterm ve termodinamik parametreler incelenmiştir.  Her iki aktif karbonda metilen mavisi ve kurşun (II) adsorpsiyon kinetiği sözde ikinci mertebe eşitliğine ve denge izotermleri Langmuir eşitliğine uymaktadır. 
Elde edilen sonuçlar, kabak çekirdeği kabuğundan değişik özelliklere sahip aktif karbonların üretilebileceğini ve bu aktif karbonların atık sulardan organik ve inorganik kökenli kirleticileri başarılı bir şekilde uzaklaştırmak için kullanılabileceğini ortaya koymuştur.

Abstract:
In this study, it was carried out that two different types of activated carbon were produced and characterized from pumpkin seed shell with zinc chloride and phosphoric acid.  The effects of process variables such as carbonization temperature (500, 600, 700 degree) and impregnation ratio (1:1, 2:1, 3:1) on structural features like the pore volume, BET surface area, average pore size and pore size distribution of produced activated carbons were investigated.  The textural properties of the Activated carbons were studied to determine by some analytical methods including BET, elemental, FT-IR and SEM analyses.
Activated carbon which has maximum surface area among activated carbons were activated with phosphoric acid was produced at 500 derecede and impregnation ratio of 2:1.  Activated carbon was produced by zinc chloride activation which has maximum surface area was produced at 500 derecede and impregnation ratio of 3:1. Optimum conditions for the adsorption process were determined by using of resulting activated carbons for removal of methylene blue and lead (II) from aqueous solution, investigating adsorption properties under various conditions (pH, temperature, adsorbent dosage, contact time, methylene blue and lead concentrations).
In this study, adsorption kinetics, isoterms and thermodynamic parameters were examined.  Adsorption kinetics of methylene blue and lead were fitted  with the pseudo second order equation and equilibrium isotherms were in agreement with Langmuir equation at both activated carbons.
Results showed that activated carbons having different properties can be produced from pumpkin seed shell and they can be used successfully for removing the organic and inorganic based pollutants from wastewaters.