Hidrotermal karbonizasyon yöntemi ile çay tesis atıkları ve badem kabuklarından aktif karbon üretimi

Bu yüksek lisans tez çalışmasında, Rize-ÇAYKUR tesislerinden temin edilen çay tesis atıkları ve Elazığ- İçme yöresinden alınan badem kabukları kullanılarak hidrotermal yöntemle aktif karbon üretimi gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, numuneler hidrotermal karbonizasyon (HTC) cihazında farklı süre ve sıcaklıklarda işleme tabi tutuldu. Elde edilen numunelerin SEM, EDX ve N2-BET analizleri yapıldı. Daha sonra hidrotermal karbonizasyon sonrası aktivasyon amacıyla numuneler farklı KOH/Hidrochar oranlarında hazırlanıp, kapaklı metal pota içerisinde kül fırınına yerleştirilmiş ve 600 oC ve 4 saat aktifleştirilmiştir. Fırından alınan ürünler, HCl çözeltisi içerisinde 1 saat bekletildikten sonra pH=4,5-5 oluncaya kadar saf su ile yıkanıp filtre edilmiştir. Filtre yüzeyinde kalan aktif karbon ürünü üzerinde metilen mavisi adsorbsiyonu, SEM, EDX ve BET analizleri gerçekleştirilmiştir. Metilen mavisi deneylerinde KOH/Hidrochar=1/1 olarak ayarlandıktan sonra aktifleştirilen A1 kodlu numunede ekstraksiyon verimi % 99,24 olarak hesaplanmıştır. Hidrotermal karbonizasyonla elde edilen numunelerin N2-BET analizleri yapıldı. Buna göre, KOH kullanmadan gerçekleştirilen HTC deneylerinde en yüksek yüzey alanı 200 oC 12 saat HTC işlemi gören Çay tesis atığı + Badem kabukları karışımı olan numuneden elde edildi ve yüzey alanı 20,50 m2/g olarak belirlenmiştir. Deneyler sonucunda, çay tesis atıklarının badem kabuklarına göre daha iyi karbonize olduğu ve metilen mavisi adsorbsiyonu deneylerinde daha yüksek ekstraksiyon verimlerinin elde edildiği görülmüştür. Aktivasyon işlemleri sonunda çay tesis atıklarından elde edilen ürünün yüzey alanı KOH/Hidrochar oranına bağlı olarak, 887,41 m2/g ve 874,77 m2/g olurken, badem kabuklarından elde edilen ürünün yüzey alanı 423,56 m2/g ve 335,05 m2/g olduğu görülmüştür. Hatta çay tesis atıklarıyla karıştırılan badem kabuklarının, aktivasyon işlemleri sonunda, elde edilen sonuç ürünün yüzey alanında azalmalara neden olduğu belirlenmiştir.