Mandalina kabuklarından nano-gözenekli aktif karbon üretilmesi ve sulu fazdan bazı toksik boyar madde ve karışımları için adsorplama yeteneğinin incelenmesi

Aktif karbon yüksek yüzey alanı, gözeneklilik ve yüksek adsorplama kapasitesinden dolayı yaygın bir şekilde kullanılan adsorplayıcılardan biridir. Aktif karbon atık miktarı fazla bitkisel hammaddelerden kolaylıkla elde edilebilmektedir. Bu yüksek lisans tezi kapsamında atık miktarı fazla olan mandalina kabuğu kullanılarak ilk kez mikrodalga ön işlemi uygulanarak nano-gözenekli aktif karbon hazırlama koşularının optimizasyonu hedeflendi. Bu amaçla, mandalina kabuğunun aktif karbon hazırlama uygunluğunu tespit etmek için bileşen, proksimate ve termogravimetrik analizleri yapılmıştır. Aktif karbonun hazırlanmasında kimyasal aktivatör olarak H3PO4 tercih edilmiştir. Aktif karbon hazırlama koşulları için 40 saniye 900 W mikrodalga ön işleminden sonra azot ortamında aktivatör emdirme oranı, karbonizasyon/aktivasyon sıcaklığı ve süre etkisi incelenmiştir. Üretim optimizasyon koşulları 40 saniye 900 W mikrodalga ön işlemi, 2:1 gH3PO4/gkabuk emdirme oranı, 500 oC karbonizasyon/aktivasyon sıcaklığı ve 1 saat karbonizasyon/aktivasyon süresi olarak belirlenmiştir. Belirlenen bu koşullarda hazırlanan aktif karbonun yüzey alanı ve gözenek boyu dağılımları, SEM, FT-IR, proksimate analiz, sıfır yük pH'sı ile Boehm titrasyonu gibi çeşitli fizikokimyasal yöntemlerle karakterize edilmiştir. Ayrıca sulu çözeltiden adsorplama kapasitelerini tespit etmek için metilen mavisi ve metanil sarısı adsorplanan olarak kullanılmıştır. Adsorplama kapasitesini optimize etmek için çözelti pH'ı, adsorplayıcı dozu, adsorplanan başlangıç derişimi, denge süresi ve sıcaklık etkileri gibi çeşitli parametrelerin etkileri incelenmiştir. Belirlenen optimum adsorpsiyon koşullarında kinetik ve izoterm çalışmaları gerçekleştirildi. Yapılan kinetik ve izoterm çalışmalarından, adsorpsiyonlarının kısa sürede, yüksek derişimlerde ve yüksek sıcaklıklarda gerçekleştiği gözlenmiştir. Bu çalışma sonucunda atık değeri yüksek olan mandalina kabuğundan üretilen optimal nano-gözenekli aktif karbonun gözenek karakteristiği ve çözeltiden adsorpsiyon kapasitesi göz önüne alındığında mandalina kabuğunun ticari aktif karbon üretiminde kullanılabileceği gözlenmiştir.