Kızılcık çekirdeğinden (cornus mas.l.) üretilen aktif karbon ile biyobozunur AC/PVA nanofiber üretimi, karakterizasyonu ve sulardaki ağır metal kirliliğinin gideriminde kullanılabilirliğinin araştırılması

Dünya genelinde gıda ve tarım sektörlerinde üretim süreçleri sonucunda önemli miktarda yan ürün ve atık oluşmaktadır. Gelişmiş ülkelerde bu atıklar çeşitli geri kazanım ve değerlendirme yöntemleriyle ekonomik değere dönüştürülürken, Türkiye'de bu uygulamalar endüstriyel ölçeğe ulaşamamıştır. Bu çalışmada, tarımsal faaliyetler sonucu atık bir yan ürün olarak ortaya çıkan kızılcık (Cornus mas L.) çekirdeğinden, 1:1 oranında ZnCl₂ kimyasal aktivasyonu uygulanarak aktif karbon (KAC) üretilmiştir. Elde edilen aktif karbon, çevre dostu ve biyobozunur polimer olan polivinil alkol (PVA) ile kompozit hâle getirilmiş ve elektro-eğirme yöntemiyle AC/PVA nanofiberler üretilmiştir. KAC, saf PVA nanofiber ve AC/PVA nanofiber adsorbanların karakterizasyonu için BET yüzey alanı, SEM–EDS, FT-IR, XRD ve DSC analizleri gerçekleştirilmiştir. KAC için BET özgül yüzey alanı 1025.7 m²/g olarak belirlenmiş ve bu değer biyokütle kökenli aktif karbonlar için literatürde raporlanan yüksek yüzey alanlarıyla uyum göstermiştir. Sonuçlar, metal iyonuna ve adsorban yapısına bağlı olarak adsorpsiyon kapasitelerinin önemli ölçüde değiştiğini göstermiştir. KAC adsorbanı üzerinde en yüksek Qmax değeri Pb(II) iyonu için 110.557 mg/g, Cu(II) için 84.231 mg/g ve Cr(VI) için 87.234 mg/g olarak belirlenmiştir. Cd (II) için en yüksek Qmax değeri ise AC/PVA nanofiber üzerinde 48.053 mg/g olarak bulunmuştur. Kinetik analiz verilerinin yalancı ikinci mertebe kinetik modele daha iyi uyduğunu, izoterm analizlerinde ise deneysel verilerin doğrusal olmayan Langmuir izoterm modeli ile daha yüksek uyum sağladığını göstermiştir. Bu bulgular, kızılcık çekirdeğinden elde edilen aktif karbon ve PVA ve AC/PVA nanofiberlerin ağır metal giderimi için etkili, sürdürülebilir ve çevre dostu adsorbanlar olduğunu ortaya koymaktadır.