Karadeniz bölgesinde yetişen mısırların (Zea mays L.) koçanından aktif karbon üretimi, karakterizasyonu ve atık sulardan çeşitli kirleticilerin uzaklaştırılmasında kullanımının incelenmesi

Dünyada birçok gıda ve tarım işletmelerinde üretimden sonra bol miktarda atık yan ürün ortaya çıkmaktadır. Gelişmiş ülkelerde bu atıkların birçoğu geri dönüşüm prosesleriyle ekonomiye geri kazandırılırken Türkiye'de henüz bu çalışmalar endüstriyel boyuta ulaşamamıştır. Bu çalışmada, tarımsal faaliyetler sonucunda atık bir yan ürün olarak ortaya çıkan mısır (Zea mays L.) koçanlarından kimyasal aktivasyonla dört farklı aktif karbon üretilmiş, çeşitli analitik parametrelerle karakterize edildikten sonra sulu çözeltiden adsorpsiyon performansı bazı kirletici türler üzerinde test edilmiştir. Mısır koçanlarından aktif karbon üreterek bu tür tarımsal atıkların yeniden ekonomiye geri kazandırılmasını planlamak, alternatif bir biyoteknolojik atık değerlendirme prosesi olarak düşünülebilir. K2CO3 aktivasyonu ile mikro gözenek yapılı (AK-PK), H3BO3 aktivasyonu ile mikro-mezogözenek yapılı (AK-BA), H3PO4 aktivasyonu ile mezogözenek yapılı (AK-FA) ve H2SO4 aktivasyonu ile gelişmiş yüzey yapılı (AK-SA) dört farklı karakterde aktif karbon elde edildi. Karakterizasyon analizlerinden uçucu madde miktarı, sabit karbon miktarı, nem miktarı, kül miktarı tayini, pH–pHpzc ve yüzey asidik fonksiyonel grupların tayini (Boehm titrasyonu) elementel analiz (C, H, N, S ve O tayinleri), iyot ve metilen mavisi sayılarının tayini, BET yüzey alanı, SEM analizleri, mikro-mezogözenek alanları, gözenek hacim ve dağılımları, FT-IR analizleri gibi analizler gerçekleştirildi. 959.8 m2/g ile en yüksek BET yüzey alanına AK-FA'nın sahip olduğu belirlendi. AK-PK'nın BET yüzey alanı 671.7 m2/g ve AK-BA'nın ise 598.6 m2/g olduğu belirlenmiştir. Aktif karbonların sulu çözeltiden adsorpsiyon performansları için inorganik kirleticiler olarak Cu, Pb, Cd ve Cr metalleri, organik kirleticiler olarak metilen mavisi, Remazol Brillant Blue, Rhodamine 6G, Phenol Red ve Indigo Carmine boyar maddeleri ile fenol seçilmiştir. Sulu çözeltiden boyar madde adsorpsiyon sonuçlarına göre en yüksek kapasiteye AK-FA'nın ve metal iyonlarının adsorpsiyon sonuçlarına göre ise en yüksek kapasiteye AK-SA'nın sahip olduğu belirlendi. Fenol adsorpsiyon kapasitesi en yüksek aktif karbonun ise 205.2 mg/g ile AK-PK olduğu bulundu. Elde edilen adsorpsiyon testlerinden aktif karbonların sulu çözeltiden kirletici türleri yüksek performansla uzaklaştırdığı tespit edildi. Bu çalışma sayesinde, ekonomik değeri olmayan mısır koçanlarından aktif karbon üreterek onların ekonomik bir değer kazanması sağlanmış ve ilaveten atıkların çevre kirliliğine yol açma ihtimalleri de ortadan kaldırılmıştır.