Kızılbacak (sirken) bitkisinden elde edilen hidrokömür ve aktif karbon ile bazı kirleticilerin sudan uzaklaştırılmasının kinetik ve termodinamik açıdan incelenmesi

Bu çalışmada, Chenopodium botrys bitkisinden doğrudan (CB-AK) ve hidrotermal karbonizasyon sonrası (CB-HK-AK) yöntemleriyle elde edilen aktif karbonların ağır metal iyonu (Cu(II)) ve organik boya (metilen mavisi) giderimindeki adsorpsiyon performansları incelenmiştir. Aktif karbon üretiminde, farklı aktivasyon parametreleri (aktifleştirici türü, oranı, sıcaklık ve süre) optimize edilmiş ve optimum koşullar iyot adsorpsiyon kapasitesi esas alınarak belirlenmiştir. Sentezlenen adsorbentler FT-IR, SEM-EDX, TGA-DTG ve BET analizleri ile karakterize edilmiştir. Karakterizasyon sonuçları, CB-HK-AK adsorbentinin daha yüksek yüzey fonksiyonelliğine, CB-AK adsorbentinin ise daha yüksek yüzey alanına sahip olduğunu göstermiştir. Adsorpsiyon çalışmaları, adsorban miktarı, temas süresi, çözeltinin pH'ı ve başlangıç konsantrasyonu gibi parametrelerin etkisi altında gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, adsorpsiyon kinetikleri, izotermleri ve termodinamik parametreleri analiz edilmiştir. Kinetik analizler, adsorpsiyon süreçlerinin çoğunlukla pseudo ikinci derece kinetik modeline uyduğunu ve kimyasal adsorpsiyon mekanizmasının baskın olduğunu ortaya koymuştur. İzoterm analizleri, düşük sıcaklıklarda Freundlich, yüksek sıcaklıklarda ise Langmuir izoterm modellerinin daha iyi uyum sağladığını göstermiştir. Termodinamik çalışmalar, adsorpsiyonun ekzotermik ve spontan karakterde olduğunu doğrulamıştır. Sonuçlar, CB-HK-AK adsorbentinin hem Cu(II) hem de metilen mavisi gideriminde CB-AK'ya kıyasla daha yüksek adsorpsiyon kapasitesi ve etkinlik gösterdiğini ortaya koymuştur. Elde edilen bulgular, Chenopodium botrys bitkisinin düşük maliyetli, çevre dostu ve sürdürülebilir bir adsorban kaynağı olarak değerlendirilebileceğini göstermektedir.