Zeytin yaprağından nanoaktif karbon üretimi ve bazı fiziksel özelliklerinin belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada ilk önce zeytin yaprağından kimyasal ve termal aktivasyonla mikron boyutlu aktif karbon örnekleri ve daha sonra aktif karbon örneklerinin kriyojenik ve yüksek devirli tungsten karbür havanlı öğütücüde öğütülmesiyle de nano boyutlu aktif karbon örnekleri sentezlenmiştir. Zeytin yaprağı ve nanoaktif karbon örnekleri X-ışınları kırınımı (XRD), geçirimli elektron mikroskobu (TEM), atomik kuvvet mikroskobu (AFM), taramalı elektron mikroskobu (SEM), Brunauer-Emmett-Teller (BET), elemental analiz, fourier transform infrared-attenuated total reflectance spektroskopisi (FTIR-ATR), kalorimtre ve nanozetasizer cihazları kullanılarak karakterize edildiler. TEM, AFM ve nanozetasizer sonuçlarından aktif karbon örneklerinin nano boyutta oldukları; SEM ölçümlerinden nanoaktif karbon örneklerinin üst üste yığılmış gözeneksiz tabakalardan meydana geldiği; XRD analizlerinden aktif karbon örneklerinin amorf yapıya sahip oldukları; BET ölçümlerinden nanoaktif karbon örneklerinin öğütmeden dolayı gözenekli yapısının bozulmasından dolayı düşük yüzey alanlarına sahip oldukları; kalorimetrik ölçümlerden aktif karbon örneklerinin yüksek yanma ısısına sahip oldukları; ve elemental analiz sonuçlarından ise aktivasyonla aktif karbon örneklerinin karbon içeriklerinin arttığı bulundu. Ayrıca, nanoaktif karbonların hidrojen depolama kapasiteleri 77 ve 298 K'de Hiden Marka IMI PSI cihazı kullanılarak incelendi. Sonuçlardan nanoaktif karbon örneklerinin kriyojenik sıcaklıklardaki hidrojen depolama kapasitelerinin oda sıcaklığındakinden daha yüksek olduğu bulundu.

In this study, micron-sized samples of activated carbone were firstly synthesized by chemical and thermal activation from olive leaves and then nano sized samples of activated carbon synthesized by grinding of activated carbon samples in cyyogenic and high speed tungsten carbide mortar grinding. Olive leaf and nanoactivated carbon samples were characterized using X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM), Brunauer-Emmett-Teller (BET), elemental analysis, fourier transform infrared-attenuated total reflectance spectroscopy (FTIR-ATR), calorimetry and nanozetasizer devices. It was found that i. activated carbon samples were nanosized from TEM, AFM and nanozetasizer measurements, ii. nano-activated carbon samples occurred from over and over stacked non-porous layers from SEM measurements, iii. nano-activated carbon samples had amorphous structure in the XRD analysis, iv. nano-activated carbon samples had low specifice surface areas from BET analysis, v. from the colorimetric measurements of activated carbon samples they had high combustion heat, and vi. from the results of the elemental analysis the carbon content increased with the activation of the activated carbon samples. In addition, the hydrogen storage capacities of the nano-activated carbons were analyzed using Hiden IMI PSI device at 77 and 298 K temperatures. The hydrogen storage capacity of the nanoactivated carbon at cryogenic temperature was higher than the room temperature.