Aktif karbon / demir ve çinko oksit nanokompozit sentezi ve uygulaması

Abstract

Bu tez çalışmasında atık kauçuktan kimyasal aktivasyon ile aktif karbon üretilmiştir. Daha sonra tek basamakta termal yöntem ile manyetik aktif karbon-çinko oksit (MAK/ZnO) nanokompozitleri elde edilmiştir. Elde edilen 5 farklı özellikteki nanokompozitlerin karakterizasyonu BET, SEM ve XRD ile yapılmıştır. Son olarak, MAK/ZnO nanokompozitlerinin malahit yeşili (MY) boyar maddesinin karanlık, görünür ve UV ışığı altındaki sulu çözeltiden uzaklaştırılması incelenmiştir. Ayrıca laboratuvar ortamında kinetik çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Deneysel sonuçlara göre; MAK/ZnO 5 kompoziti, MY'nin 1 saatlik karanlık (% 79.17), görünür (% 91.85) ve UV (% 91.02) altında en yüksek giderime sahip olduğu bulunmuştur. Yapılan kinetik çalışmalarda beş nanokompozitinde birinci dereceden hız sabitine uyduğu bulunmuştur. Denge çalışmalarında ise MAK/ZnO nanokompozitlerinin adsorpsiyon kapasiteleri Langmuir ve Freundlich modellerine uygulanarak belirlenmiştir. Langmuir modeline uygulanarak hesaplanan en yüksek adsorpsiyon kapasitesi 502.5 mg/g ile MAK/ZnO 3'de bulunmuştur. Sonuç olarak, MAK/ZnO nanokompozitleri görünür, UV ışığı ve karanlık ortamda dengeye geliş zamanları incelendiğinde hem fiziksel adsorpsiyonun hem de fotokatalitik olayın olduğu bir sinerjik etki oluşturduğu belirlenmiştir.

In this thesis, activated carbon was produced from waste rubber by chemical activation. Then, magnetic active carbon-zinc oxide (MAK/ZnO) nanocomposites were obtained by single step thermal method. Characterization of the obtained 5 different nanocomposites was performed with BET, SEM and XRD. Finally, the removal of the malachite green (MY) dyestuff of MAK/ZnO nanocomposites from the dark, visible and UV light aqueous solution was investigated. In addition, kinetic studies were performed in the laboratory. According to experimental results; The MAK/ZnO 5 composite has been found to have the highest removal under 1 hour dark (79.17%), visible (91.85%) and UV (91.02%). In the kinetic studies, it was found that it complies with the first order rate constant in five nanocomposites. In the balance studies, adsorption capacities of MAK/ZnO nanocomposites were determined by applying to Langmuir and Freundlich models. The maximum adsorption capacity calculated by applying Langmuir model was found to be MAK/ZnO 3 with 502.5 mg/g. As a result, when MAK/ZnO nanocomposites were visible, UV light and equilibrium times in dark environment were examined, it was determined that it had a synergistic effect with both physical adsorption and photocatalytic event.