Çeşitli polimerik temelli atıklardan yüksek yüzey alanlı aktif karbon eldesi, karakterizasyonu ve uygulama alanları
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İnönü Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Mühendisliği (Dr), Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2008
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ÇİĞDEM SARICI ÖZDEMİR
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): YUNUS ÖNAL
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmanın amacı polimer temelli atıklardan kimyasal aktivasyon yöntemi ile aktif karbon eldesidir. Mikrogözenekli adsorban olan aktif karbon ağaç, kömür, lignin, şeker ve hindistan cevizi kabuğu dahil çeşitli karbonlu materyallerden üretilir.Aktif karbonun adsorpsiyon özellikleri yüksek yüzey alanı, yüksek adsorpsiyon kapasitesi, mikrogözenekliliği ve yüzey fonksiyonel gruplarından kaynaklanmaktadır. Aktif karbon elde edilmesinde iki farklı proses kullanılmaktadır. Fiziksel aktivasyon yönteminde ham madde CO2, N2 ya da su buharı atmosferinde aktivasyona tabi tutulmaktadır. Kimyasal aktivasyon yönteminde ise hammadde bir kimyasal madde ile (ZnCl2, KOH, K2CO3, H3PO4, H2SO4 gibi ) 400-900 oC de karbonize edilmektedir.Bu çalışmada ki aktif karbonlar polimer temelli atıklardan ZnCl2 ve KOH ile impregnasyon sonucu kimyasal aktivasyon yöntemi ile elde edilmiştir. Elde edilen aktif karbonların yapı ve yüzey özellikleri BET, FTIR, XRD, TGA, DTA ve Boehm titrasyonu ile incelenmiştir.Hazırlanmış olan SK481 ve BK481 aktif karbonları ile naproxen sodyum, tannik asit, kafein adsorpsiyonu sıcaklık, zaman ve derişime bağlı olarak incelenmiştir. Adsorpsiyon denge deneysel verilerinden Langmuir ve Freundlich denklemlerine uyumları incelenerek sıcaklık ile değişimleri araştırılmıştır. Naproxen sodyum ve kafein adsorpsiyonu Langmuir izotermine uyum gösterirken, tannik asitte her iki izoterm tipine de uygunluk bulunmuştur.Adsorpsiyon kinetik deneyleri için 25, 37 ve 50 oC sıcaklıklarda adsorpsiyon çalışmaları yapılmıştır. Kinetik verilerin yalancı-birinci mertebe, yalancı-ikinci mertebe, partikül içi difüzyon modellerine uygulanması ile adsorpsiyon hız sabiti ve aktivasyon enerjisi tespit edilmiştir. Sonuçlar SK481 ve BK481 örneklerinin tannik asit, kafein ve naproxen sodyum adsorpsiyonunun yalancı ikinci mertebeden reaksiyona göre ilerlediğini göstermektedir.SK481 ve BK481 aktif karbonları ile naproxen sodyum, tannik asit ve kafeinin kütle transferi ve difüzyon çalışmaları da yapılmıştır. Bu çalışmalar sonucunda adsorpsiyon işlemlerinde hem film difüzyonu hem de molekül içi difüzyonun etkili olduğu görülmüştür.Adsorpsiyon çalışmalarında sıcaklığa bağlı olarak adsorpsiyon termodinamiği incelenmiştir. Termodinamik veriler bütün adsorpsiyon işlemlerinin kendiliğinden yürüdüğünü göstermektedir.ANAHTAR KELİMELER: Aktif Karbon, Kimyasal aktivasyon, Yüzey alanı, Gözenek yapısı, Adsorpsiyon izotermi, Kütle transferi, Fiziksel adsorpsiyon.