Organik atıktan hidrotermal yöntem ile aktif karbon sentezi ve karakterizasyonu

Günümüzde artan çevre sorunları ve sürdürülebilir malzeme üretimi ihtiyacı, tarımsal atıkların değerlendirilmesini önemli bir araştırma konusu haline getirmiştir. Özellikle yüksek karbon içeriğine sahip tarımsal atıkların, endüstriyel uygulamalarda yaygın kullanım alanı bulan aktif karbona dönüştürülmesi, hem atık yönetimi hem de ekonomik açıdan büyük önem taşımaktadır. Çalışmamızda organik bir atık olan, kayısı çekirdeği kabuğundan hidrotermal karbonizasyon yöntemi kullanılarak aktif karbon üretimi gerçekleştirilmiştir. Kayısı çekirdeği kabukları öğütülerek toz haline getirilmiş ve hidrotermal reaksiyon için hazırlanmıştır. Hidrotermal karbonizasyon işlemi, 240°C, 260°C ve 300°C olmak üzere üç farklı sıcaklıkta, 10 Bar basınç altında ve 24 saat süreyle gerçekleştirilmiştir. Elde edilen hidrokömürler daha sonra potasyum hidroksit (KOH) ile aktive edilmiş ve 700°C'de inert atmosfer altında ısıl işleme tabi tutulmuştur. Üretilen hidrokömür ve aktif karbon örneklerinin özelliklerini belirlemek için, Brunauer-Emmett-Teller (BET) yüzey alanı ölçümü, Taramalı Elektron Mikroskobu-Enerji Dağılımlı X-ışını Spektroskopisi (SEM-EDS), X-Işını Kırınımı (XRD) ve Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) analizleri gerçekleştirilmiştir. BET analiz sonuçlarına göre, başlangıçta 6,752 m²/g olan yüzey alanı, hidrotermal karbonizasyon sonrası artış göstermiş ve KOH aktivasyonu sonrasında 658,5564 m²/g'a kadar yükselmiştir. SEM görüntüleri, aktivasyon işlemi sonrasında mikro ve mezo gözeneklerin oluştuğunu ve yüzey morfolojisinin önemli ölçüde değiştiğini göstermiştir. EDS analizleri, işlemler sonucunda karbon içeriğinin arttığını ve başlangıçta %59,83 olan karbon oranının aktivasyon sonrası %85'in üzerine çıktığını ortaya koymuştur.