Kamıştan (Phragmites australis) aktif karbon üretim imkanlarının araştırılması

Abstract

Bu çalışmada kamış (phragmites australis) kullanılarak aktif karbon üretim imkanları araştırılmıştır. Çalışmanın amacı ise, kamış hammaddesinden yola çıkılarak uygun gözenek boyut dağılımına, iyi adsorpsiyon özelliklerine ve yüksek yüzey alanına sahip olan aktif karbon üretimini gerçekleştirmektir. Aktif karbon sıvı faz uygulaması olarak evsel ve endüstriyel atık sulardan organik kirlilikler ile tat ve koku bozukluklarının giderilmesinde, çeşitli gaz fazı uygulamalarında ve ayrıca kimyasal ürünlerinin saflaştırılması gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında aktivasyon işlemi için fosforik asit (% 30, % 40, % 50 ve % 60'lık çözeltileri) ile potasyum hidroksit (% 10, % 20, % 30'luk çözeltileri) aktivasyon ajanları olarak kullanılmıştır. Karbonizasyon işlemi için ise 300 oC, 350 oC, 400 oC, 450 oC, 500 oC, 550 oC ve 600 oC'deki sıcaklıklar uygulanmıştır. Elde edilen aktif karbonların performans testi uygulamasında metilen mavisi sulu çözeltisi kullanılmıştır. BET yüzey alanı ölçümü ile gözenek boyut dağılımları ve gözenek hacimleri karakterize edilmiştir. Ayrıca fizikokimyasal özelliklerinin belirlenmesinde ise FT-IR analizlerinden ve SEM görüntülerinden yararlanılmıştır. Çalışmamızda elde edilen en iyi aktif karbon örneği için optimum koşullar % 50'lik H3PO4 aktivasyon ajanı derişimi ve 400 oC'deki karbonizasyon sıcaklığı olarak belirlenmiştir. Optimum koşullarda elde edilen iyi toz aktif karbon örneğinin BET yüzey alanı ise 654,620 m2/g olarak bulunmuştur.

In this study, possibilty of producing active carbon was studied by using sedge. Purpose of study is obtaining active carbon which has good pore distribution, well adsorption feature and wide surface area by using sedge. As a liquid phase, area of using active carbon is removing organic contamination, taste and smell defect in home and endustrial waste water, various gas phase application and purification of chemical product. In this thesis, phosphoric acid (% 30, % 40, % 50 ve % 60 solution) and potassium hydroxide (% 10, % 20, % 30 solution) were prefered for activation prosess as activation agent. Degrees of 300 oC, 350 oC, 400 oC, 450 oC, 500 oC, 550 oC, 600 oC were applied for carbonization prosess. Methylene blue solution was used on test of obtained active carbons performances. Pore size distribution and pore volume were characterized by BET surface area measurement. Physicochemical properties were determined by using FT-IR analysis and SEM images. The optimum conditions determined in this study are 400 oC carbonization temparature and % 50 H3PO4 activation agent concentration to obtain best active carbon samples. Surface area of best powder active carbon sample which obtain optimum conditions is 654,620 m2/g.