Yabani otlardan üretilen biyokarbon ve onun MnFe2O4 nanoparçacık yüklü kompozitinin sulu çözeltiden bazı ağır metalleri gidermek için değerdirilmeleri

Yüksek yüzey alanı ve gözeneklilik yapısından dolayı yüksek adsorplama kapasitesine sahip olan aktif karbonun kullanım alanı çok geniştir. Bu avantajlarının yanında yüksek maliyetli olması bilim insanlarını alternatif yollar aramaya teşvik etmiştir. Son zamanlarda ekonomik oluşu, çevre dostu oluşu ve yenilenebilir olmasından dolayı biyo-karbonların kullanımı yaygınlaşmıştır. Bu tez çalışmasında, üniversitemiz kampüs alanında binlerce ton atık halde yinelenebilen zararlı yabani otları, düşük maliyetli ve çevre dostu yeni bir tür biyokarbon ile onun MnFe2O4 yüklü nanokompozit adsorplayıcı hazırlamasında ilk kez değerlendirildi. Bu amaçla, temin edilen yabani otlar, kirliliği gidene kadar önce musluk suyu ile daha sonra saf suyla defalarca yıkanıp, gün ışığında kurutuldu. Kurutulmuş yabani otların TGA/DTA, XRD, SEM, proksimate ve aproksimate analizleri yapıldı. Sonra, kurutulmuş yabani otlar, tüp fırında azot gazı atmosferinde belirlenen minimum karbonlaşma sıcaklığında karbonize edilerek bio-karbonu hazırlandı. Yabaniotlardan elde edilen biyokarbonu manyetik biyokarbona dönüştürmek için, yapısına MnFe2O4 nanoparçacıkları yüklenerek biyokarbon/MnFe2O4 kompoziti hazırlandı. Elde edilen biyokarbon ve onun kompoziti BET, SEM, FT-IR, sıfır yük pH'sı ile Boehm titrasyonu gibi fiziksel ve kimyasal yöntemlerle karakterize edildi. Ayrıca, hazırlanan adsorplayıcılar sulu çözeltiden ağır metal uzaklaştırılmasında adsorplayıcı olarak kullanılabilirliği karakterize edildi. Adsorpsiyon koşullarını optimize etmek için, çözelti pH'ı, adsorplayıcı miktarı, adsorplanan derişimi, temas süresi ve ortam sıcaklığı gibi adsorpsiyona etki eden parametrelerin etkisi incelendi. Adsorplayıcı ve adsorplanan arasındaki etkileşimi fizikokimyasal açıdan değerlendirmek için kinetik ve izoterm çalışmaları yapıldı. Bu verilerden yararlanarak, adsorpsiyon sistemine ilişkin kinetik, izoterm ve termodinamik parametreler belirlendi. Ayrıca, hazırlanan adsorpsiyon sonrası tekrar kullanılabilirliğini test etmek amacıyla desorpsiyon çalışmaları yapıldı.