Euphorbia rigida`dan aktif karbon eldesi ve mikro gözenekli yapının oluşumunda aktivasyon yönteminin etkisi

Abstract

Bu çalışmada, önemli bir enerji bitkisi olan ve tarıma elverişli olmayan alanlarda kendiliğinden yetişen Euphorbia rigida'dan (sütleğen) piroliz yöntemiyle elde edilen katı ürünlerin aktif karbon olarak değerlendirilmesi araştırılmıştır. Piroliz deneyleri sonucunda katı ve sıvı ürün verimleri sırasıyla statik ortamda % 22,6 ve 22,5; azot ortamında % 23,1 ve 23,2; su buharı ortamında % 17,5 ve 28,6 olarak hesaplanmış olup, su buharı pirolizinden elde edilen sıvı ürünün karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Statik ortamda elde edilen katı ürün asidik (HCl), bazik (KOH) ve tuz (K2CO3) özelliğine sahip kimyasallar ile farklı oranlarda doyurularak ikinci ısıl işlem uygulanmıştır. Katı ürün ve aktif karbonların karakterizasyonu için ön ve elementel analizler, FT-IR, SEM, EDX, XRD, yüzey alanı, iyot sayısı ve Boehm titrasyonu analizleri yapılmıştır. En yüksek yüzey alanına (1079m2/g) K2CO3 ile % 100 doyurma oranında ulaşılmış, bu aktif karbon ile sulu çözeltilerden çinko ve nikel adsorpsiyonu çalışılmıştır. Elde edilen izotermlerin Langmuir, Freundlich, D-R ve Temkin adsorpsiyon modellerine uygunluğu araştırılmıştır.

In this study, producing activated carbon from Euphorbia rigida (spurge), a major energy plant which grows abundantly in arid lands, via pyrolysis was investigated. Experiments carried out in a fixed bed reactor yielded 22,6%, 23,1%, 17,5% solid product and 22,5%, 23,2%, 28,6% bio-oil for static, nitrogen and steam atmospheres. Maximum yield for liquid product was attained in water vapor atmosphere and its characterization was studied. Solid product obtained under static atmosphere was impregnated with three types of chemicals; HCl as an acid, KOH as a base and K2CO3 as a salt, by using different impregnation ratios. Proximate and ultimate analysis, FT-IR, SEM, EDX, XRD, surface area, iodine number and Boehm titration analyses were applied to solid product and activated carbons for characterisation. Maximum surface area (1079m2/g) was attained with 100% impregnation ratio of K2CO3 and this activated carbon was used for adsorption of zinc and nickel ions from aqueous solutions. Adsorption data was then analysed for their relevancy to Langmuir, Freundlich, D-R and Temkin models.