Şeftali çekirdeği kabuğundan üretilen karbon destek maddesinin özellikleri üzerine farklı karbonizasyon şartlarının etkisi

Tez çalışmasının amacı tarımsal yan ürün ve hammadde kaynağı olarak kullanılan şeftali çekirdeği kabuklarına, kimyasal aktivasyon işlemi uygulayarak aktif karbon elde etmektir. Bu çalışmada ilk olarak hammaddenin bir kısmı 300 oC, 400 oC, 500 oC, 600 oC, 700 oC ve 800 oC sıcaklıklarda azot atmosferinde (100 ml/dk.) karbonizasyon işlemine tabi tutulmuştur. Karbonize edilmiş katı ürünler ve hammaddeler belirli (1/1, 1/2, 1/3 ve 1/4) emdirme oranlarında ayrı ayrı H3PO4 ve KOH kimyasal maddeleri emdirilerek (impregnasyon) farklı sıcaklıklarda kimyasal aktivasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Farklı aktivasyon şartları ile elde edilen aktif karbonların gözenek hacimleri, gözenek boyut dağılımları gibi yapısal özellikleri BET yüzey alanı ile belirlenmiştir. BET cihazıyla yapılan ölçümler sonucunda 400 oC karbonize sıcaklığındaki karbonize katı ürünün potasyum hidroksit ile 1:4 oranında emdirilmesi ve 800 oC sıcaklığında aktive edilmesiyle elde edilen aktif karbonun en büyük yüzey alanına (2091.97 m2/g) sahip olduğu görülmüştür. Aktif karbonların yapısal özelliklerini belirlemek için Elementel, FTIR, XRD ve SEM analizleri yapılmıştır. Sentezlenen bütün aktif karbonların 500 ppm'de metilen mavisi adorpsiyonu çalışmaları yapılarak adsorpsiyon kapasiteleri belirlenmiş ve en büyük yüzey alanlı (kodu SA59 olan) aktif karbona 700 ppm ve farklı sıcaklıklar (303K, 313K, 323K) için metilen mavi boyarmaddesi ile kinetik deneyleri yapılmıştır. Adsorpsiyon izotermlerini belirleyebilmek için de Lagmuir ve Freundlich denklemleri hesaplanarak kıyaslanmış ve Lagmuir izoterminin uygun olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak SA59 aktif karbonunun metilen mavisi adsorbsiyon kinetiğinin yalancı 2.mertebe modeline uygun olduğu görülerek sistemin aktivasyon enerjisi hesaplanmış ve parçacık içi difüzyonun da metilen mavisi adsorpsiyonunda etkili olduğu ispatlanmıştır. Ayrıca farklı sıcaklıklar için (303 K, 313 K, 323 K) için termodinamik parametlerive Entalpi (∆H°), Entropi (∆S°), Gibss serbest enerji değişimi (∆G°) hesaplanmıştır.