Kavak ağacı artıklarından aktif karbon üretimi
Production of activated carbon from poplar wood waste
Yazar: IŞIL UZUN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HAKAN DEMİRAL
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Aktif karbon; yüksek karbon içeriğine sahip maddelere uygulanan aktivasyon süreci ile iç yüzey alanı ve gözenek hacmi oldukça geliştirilmiş adsorbent malzeme olarak tanımlanabilmektedir. Büyük yüzey alanı, yüksek yüzey reaktivitesi, büyük gözenek hacmi ve uygun gözenek dağılımı aktif karbonda aranılan özelliklerdir.Bu çalışmanın amacı, ülkemizde yaygın olarak yetiştirilen kavak ağacının artıklarından kimyasal aktivasyon yöntemi ile aktif karbon üretilmesidir. Kimyasal aktivasyonda kimyasal madde türü, emdirme oranı ve aktivasyon sıcaklığının etkisi incelenmiştir. Kimyasal aktivasyon aracı olarak NaOH, K2CO3 ve Na2CO3 kullanılmıştır. Emdirme oranları (g kimyasal madde/g kavak ağacı) 1/1, 2/1 ve 3/1 olarak uygulanmıştır. K2CO3 ve Na2CO3 ile yapılan aktivasyonda karbonizasyon sıcaklıkları 800 ve 900 oC olarak uygulanırken, NaOH ile yapılan aktivasyonda ise bu sıcaklıklar 600, 700, 800 oC olarak uygulanmıştır. Aktif karbonlar azot gazı adsorpsiyonu, SEM fotoğrafları ve FTIR analizleri ile karakterize edilmiştir.NaOH kullanılarak üretilen aktif karbonların en yüksek yüzey alanı 3/1 emdirme oranında ve 800 oC aktivasyon sıcaklığında 973 m2/g olarak elde edilirken, bu değer K2CO3 ve Na2CO3 için 3/1 emdirme oranında ve 900 oC aktivasyon sıcaklığında sırasıyla 1596 m2/g, ve 1579 m2/g olarak elde edilmiştir.Sonuç olarak kavak ağacından kimyasal aktivasyon yöntemiyle yüksek yüzey alanı ve gözenek hacmine sahip aktif karbonlar üretilir, böylece bitkisel artıkların değerlendirilmesi sağlanmış olur.Anahtar Kelimeler: Aktif karbon, kimyasal aktivasyon, karakterizasyon, Kavak ağacı.

Abstract:
Activated carbon can be defined as adsorbent material that its internal surface area and pore volume are improved by activation process of raw materials which have high carbon content. Wide surface area, high surface reactivity, high pore volume and effective pore size distribution are desired properties of activated carbon.The aim of this study, residuse of poplar wood which is commonly growed up in our country, is produced activated carbon with chemical activation method. The effects of chemical species, impregnation ratio and activation temperature were investigated. NaOH, K2CO3 and Na2CO3 were used as chemical agents. The impregnation ratios (g chemical/g raw material) were applied as 1/1, 2/1, 3/1 While carbonization temperature was applied 800 and 900 oC in the activation with K2CO3 and Na2CO3, it was 600, 700, 800 oC with NaOH. Activated carbons are characterized with nitrogen gas adsorption, SEM photos and FTIR analysis.While the highest surface area of the activated carbon produced by NaOH activation is obtained as 973 m2/g at 800 oC and 3/1 impregnation ratio, these values were obtained at 900 oC and the same impregnation ratio as1596 m2/g and 1579 m2/g for K2CO3 and Na2CO3, respectively.As a result, activated carbons which have got wide surface area and pore volume are produced by chemical activation method, so vegetable wastes are provided to evoluation.Keywords: Activated carbon, chemical activation, characterization, Poplar wood.