Bal kabağı kabuğundan çinko klorür kullanılarak aktif karbon hazırlanması, karakterizasyonu ve siprofloksasinin sulu çözeltilerden uzaklaştırılmasındaki etkinliğinin incelenmesi

Sakarya'da yaygın olarak yetiştirilip ve genellikle tatlı yapımında kullanılan yöresel bir bitki olan bal kabağının özellikle kabukları herhangi bir amaç için kullanılmamakta ve genellikle atık olarak atılmaktadır. Bitkisel atıklardan aktif karbon üretilerek sulu çözeltilerden ilaç kalıntılarının temizlenmesi hem atık yönetimi hem de su kirliliğinin azaltılması için yapılan çalışmalardandır. Bu tezde bitkisel atık olan bal kabağı kabukları, çinko klorür kullanılarak ilk defa aktif karbona (PPAC) dönüştürüldü ve üretilen aktif karbona manyetik özellik kazandırılarak (PPMAC) sulu çözeltilerden siprofloksasin (CIP) giderimindeki etkinliği araştırıldı. Bu amaçla sentezlenen PPAC ve PPMAC'nin karakterizasyonu; BET yüzey alanı, FT-IR, SEM-EDS analizi ve XRD ile yapıldı. Karakterizasyon çalışmalarında PPAC ve PPMAC'nin yüzey alanlarının sırasıyla 946,4 m²/g ve 798.0 m²/g olduğu görüldü. EDS analizinde %84,87'lik bir oranla PPAC'nin yüksek oranda karbon içerdiği bulundu. PPMAC'a ait enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDS) sonuçlarına göre ise Co (% 5,77 ağırlıkça) ve Fe (% 6,71 ağırlıkça) elementlerinin karbon destekli yapıya başarıyla yüklendiğini doğruladı. PPMAC ile CIP adsorpsiyonu kesikli yöntem ile incelendi. Sulu çözeltilerdeki CIP derişimi UV-Vis. spektrofotometre ile belirlendi. Adsorpsiyon deneylerinde sulu fazın pH'sı (3,0-10,0), karıştırma süresi (60-1440 dk.), başlangıç derişimi (10-150 mg/L) ve PPMAC dozu (25-100 mg) gibi adsorpsiyonu etkileyen faktörler araştırıldı. Deneysel çalışmalarda pH'nın CIP adsorpsiyonunda etkili olduğu en verimli pH'nın nötr ve hafif bazik koşullarda gerçekleştiği bulundu. Diğer taraftan karıştırma süresinin artmasıyla CIP adsorpsiyonunun arttığı ve 1440 dk.'lık karıştırma süresinde en yüksek değere ulaştığı bulundu. CIP başlangıç derişiminin artmasının da PPMAC'nin gramı başına adsorplanan CIP miktarını arttırdığı görüldü. Ayrıca adsorpsiyon giderim yüzdesi, adsorban dozu ile doğru orantılı olarak artış gösterdi. PPMAC ile CIP adsorpsiyon kinetiği incelendiğinde sahte ikinci derece kinetik model ile uyumlu olduğu bulundu. PPMAC ile CIP adsorpsiyon izotermlerinin korelasyon katsayıları karşılaştırıldığında Langmuir modelinin daha yüksek R2 değeriyle deneysel verilere daha iyi uyum sağladığı görülmektedir. Bu da CIP'in PPMAC yüzeyine tek katmanlı ve homojen bir şekilde adsorbe olduğunu düşündürmektedir. Langmuir izotermine göre hesaplanan adsorpsiyon kapasitesinin ise qmax=69,9 mg/g olduğu bulunmuştur. Sonuç olarak; bitkisel atıkların aktif karbon haline getirilmesinin ekonomiye geri dönüşümdeki önemi ve manyetik aktif karbonun normal aktif karbonlarla kıyaslandığında kullanım kolaylıklarının olması gibi faydalarını da göz önüne alındığında balkabağı kabuklarından çinko klorür kullanılarak hazırlanan manyetik aktif karbonun (PPMAC), atık sulardan CIP gideriminde kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.