Sıvı Faz Uygulamalarında Kullanılmak Üzere Kahveden Aktif Karbon Üretimi ve Optimizasyonu
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Gözde Bozacı
Danışman: Nil Acaralı
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Aktif karbon; geniş iç yüzey alanı ve gözenekli yapısı sayesinde sahip olduğu yüksek adsorpsiyon kapasitesi ile birçok alanda çeşitli amaçlarla kullanılan bir malzemedir. İnsan sağlığına zararsız karbon yapılı bir adsorbandır. Aktif karbon, kimyadan gıdaya, eczacılıktan maden sektörüne kadar oldukça geniş bir kullanım alanına sahiptir. Aktif karbon üretiminde ham madde olarak kullanılabilecek birçok kaynak mevcuttur. Ticari olarak aktif karbonlar, odun, turba, linyit, kömürden elde edilebildiği gibi yemiş (fındık, fıstık, badem, hindistan cevizi vb.) kabuklarından, meyve (zeytin, hurma, kayısı vişne vb.) çekirdeklerinden çeşitli aktivasyon işlemleri ile de elde edilmektedir. Bu çalışmada, literatürden farklı olması açısından aktif karbon ham maddesi olarak yeşil kahve kullanılmıştır. Üretim prosesine, bir bor kimyasalı olan çinko borat (ÇB) ilavesi ile sıvı faz uygulamalarında kullanılmak üzere yeşil kahveden aktif karbon üretimi amaçlanmıştır. Kimyasal aktifleştirme malzemesi olarak fosforik asit (H3PO4) seçilmiş olup gerçekleştirilen kimyasal aktivasyon işlemi süresince farklı reaksiyon parametreleri (fosforik asit yüzdeleri, çinko borat miktarları) denenmiştir. Deneysel çalışmalar, Taguchi optimizasyon metodu kullanılarak gerçekleştirilmiş ve optimum koşullar belirlenmiştir. Optimum numuneyi elde etmek için proses koşulları (mikrodalga kurutma süresi, karbonizasyon sıcaklığı ve karbonizasyon süresi) değiştirilerek, bu parametrelerin etkileri incelenmiştir. Elde edilen aktif karbonların karakteristik özellikleri, FT-IR, BET, SEM ve XRD analizleri ile belirlenmiştir. Üretilen aktif karbon numunesi iyot sayısı tayininde ve çözeltiden ağır metal Cr (VI) iyonlarının adsorpsiyonunda kullanılmıştır. Yapılan analiz ve adsorpsiyon çalışmaları, aktif karbonun başarıyla üretildiğini, üretilen aktif karbonun sıvı faz uygulamalarında değerlendirilebileceğini ve uygun adsorpsiyon izoterminin Langmuir izotermi olduğunu göstermiştir.