Biyokütle pirolitik sıvısından karbonlu malzeme üretimi ve karakterizasyonu

Son yıllarda karbonlu malzemelerin üretiminde kullanılan fosil kaynaklar yerine yenilenebilir karbon kaynağı olan biyokütlenin değerlendirilmesi dikkat çekmektedir. Bu çalışmada, kayın ağacı talaşının pirolizi sonucu elde edilen pirolitik sıvı ürününün karbonlu malzeme üretminde hammadde kaynağı olarak değerlendirilmiştir. Bu kapsamda uygulanan deneysel çalışmalar üç aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk olarak, kayın ağacı talaşına sabit yataklı reaktörde, azot atmosferinde, 10°C/dakika ısıtma hızında 500°C sıcaklıkta piroliz işlemi uygulanmıştır. % 23 verimle elde edilen piroliz sıvı ürünü FT-IR, TGA, GC-MS, elementel analiz ile karakterize edilmiş olup, ürün bileşiminin fenolik bileşikler açısından zengin olduğu belirlenmiştir. İkinci aşamada; piroliz sıvı ürünü ve geleneksel olarak karbonlu malzeme üretiminde kullanılan iki farklı ticari reçine örneğine farklı sıcaklıklarda karbonizasyon işlemi uygulanmıştır. Son aşamada ise piroliz sıvı ürününden elde edilen amorf yapıya sahip karbonlu malzemeye 1000 oC sıcaklıkta uygulanan ikinci karbonizasyon işlemi ile elementel karbon içeriği % 90'dan fazla olan biyokarbon malzeme elde edilmiştir. Karbonlu malzemeler FT-IR, BET, TGA, XRD, SEM ve elementel analiz gibi karakterizasyon yöntemleriyle incelenmiştir. Sonuç olarak, geleneksel reçinelere alternatif sürdürülebilir, çevre dostu biyokütle pirolitik sıvısından karbonizasyon ile biyokarbon malzemelerin üretilebileceği belirlenmiştir. Anahtar sözcükler: Biyokarbon, Biyokütle, Karbonlu malzeme, Karbonizasyon, Piroliz