Poliaminoboran ve polietilenglikol katkılı antep fıstığı kabuğu esaslı aktif karbonun CO₂ yakalama ve boyar madde adsorpsiyonunun incelenmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2026

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MERVE HİLAL DEMİRKAN ŞAVKLIYILDIZ

Danışman: Müge SARI YILMAZ, Tarık EREN

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, çevresel uygulamalarda kullanılmak üzere sürdürülebilir adsorban malzemeler geliştirmek amacıyla, Antep fıstık kabuğu atıkları azot atmosferi altında 800 °C'de piroliz edilerek aktif karbonlar sentezlenmiştir. Üç farklı karbon malzeme elde edilmiştir: saf aktif karbon (AC1), %1 (a/a) oranında poliaminoboran (PAB) ile modifiye edilmiş aktif karbon (AC2) ve %1 (a/a) oranında polietilen glikol (PEG) ile modifiye edilmiş aktif karbon (AC3). Sentezlenen aktif karbonlarda PAB, bor–azot esaslı bir öncü olarak görev yaparken, PEG yapıya oksijen açısından zengin fonksiyonel gruplar kazandırmıştır. FTIR, BET, XPS ve SEM analizleri ile gerçekleştirilen kapsamlı karakterizasyon çalışmaları, tüm numunelerin 2,35–3,45 m²/g aralığında yüzey alanına sahip olduğunu ve farklı yüzey kimyalarına sahip mezogözenekli yapılar oluşturduğunu ortaya koymuştur. AC2 numunesinde karakteristik B–N ve B–O bağları gözlemlenirken, AC3 numunesi PEG kaynaklı hidroksil ve karbonil fonksiyonel gruplar açısından zengin bir yüzey kimyası sergilemiştir. Bu farklı yüzey özellikleri, aktif karbonların CO₂ adsorpsiyonu ve boyar madde giderim mekanizmalarında farklı davranışlar göstermesine olanak sağlamıştır. Metilen Mavisi (MB) ve Kongo Kırmızısı (CR) boyaları kullanılarak gerçekleştirilen adsorpsiyon deneyleri, yüzey kimyasının adsorpsiyon performansını belirlemede yüzey alanına kıyasla daha baskın bir rol oynadığını göstermiştir. AC1 numunesi en yüksek MB giderim verimini (%76,1) sağlarken, daha yüksek gözenek hacmine (0,010 cm³/g) ve artan hidrofilikliğe sahip olan AC3 numunesi en yüksek CR adsorpsiyon performansını (%91) sergilemiştir. CO₂ yakalama testleri, adsorbanların çift fonksiyonlu karakterini doğrulamış olup, AC2 numunesi bor–azot aktif bölgeleri ile artan yüzey bazikliğinin sinerjik etkisine atfedilen en yüksek CO₂ tutma kapasitesini (1,90 mmol g⁻¹) göstermiştir. Elde edilen sonuçlar, heteroatom katkılı ve atık kaynaklı karbon malzemelerin boya adsorpsiyonu ve CO₂ yakalama yeteneklerini etkili bir şekilde bir araya getirebildiğini ve atık su arıtımı ile sera gazı azaltımına yönelik çok işlevli, sürdürülebilir malzemelerin geliştirilmesi için umut vadeden bir yaklaşım sunduğunu ortaya koymaktadır.