Bazı bitkisel atıklardan aktif karbon eldesi ve yüzey özellikleri

Abstract

Bu çalışma iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Birinci aşamada, bitkisel materyallerden kimyasal metod ile aktif karbonlar sentezlenmiş, ikinci aşama da ise sentezlenen aktif karbonların yüzey özellikleri incelenmiştir. Aktif karbonlar, Antep fıstığı kabuğu, nar kabuğu ve zeytin çekirdeğinin H3PO4, H2SO4 ve ZnCl2 ile aktivasyonu ile sentezlenmiştir. Sentezlenen aktif karbonların en yüksek yüzey alanları için optimum H3PO4, H2SO4 ve ZnCl2 konsantrasyonları BET yüzey alanı ölçümleri ile belirlendi. Belirlenen optimum H3PO4, H2SO4 ve ZnCl2 konsantrasyonları ile hazırlanan aktif karbonların optimum karbonizasyon sıcaklığının belirlenmesi için de aynı metotla farklı sıcaklıklarda (300, 400, 500, 600, 700, 800 oC'de) BET yüzey alanı ölçülerek optimum karbonizasyon sıcaklıkları belirlendi. Aktif karbonlar, BET yüzey alanı, gözenek hacimleri, gözenek boyut dağılımları ölçülerek karakterize edildi. Fizikokimyasal özellikleri ise, FTIR-ATR ve SEM fotoğrafları ile belirlendi. Aktif karbonların elektrokimyasal özelliklerinin daha iyi anlaşılabilmesi için, pH'nın bir fonksiyonu olarak zeta potansiyeli ölçüldü. Metilen mavisinin sulu çözeltilerden aktif karbon yüzeyine adsorpsiyonunun pH, iyon şiddeti ve sıcaklığa bağlılığı incelenmiştir ve araştırmamız göstermiştir ki, artan sıcaklık, pH ve iyon şiddeti ile aktif karbon yüzeyine metilen mavisi adsorpsiyonu artmıştır.

This study was carried out in two stages. In the first stage, the activated carbons from plant materials were synthesed by chemical method and then investigated their surface properties. The activated carbons were prepared from pomegranate peel, olive seed and pistachio shell with H3PO4, H2SO4 and ZnCl2 activation. The optimum H3PO4, H2SO4 and ZnCl2 concentrations for the activated carbons having the highest surface area were determined from BET surface area measurements and then repeated the same experiments for optimum activation temperatures at 300, 400, 500, 600, 700 and 800 0C. The characterization of activated carbons synthesed was made using BET surface area, FTIR-ATR and SEM images; and their electrokinetic properties by zeta metre instrument. Zeta potential of activated carbon suspensions were measured as a function of pH for better understanding of the electrical properties of activated carbon. The adsorption of methylene blue on activated carbons from aqueous solutions were studied in different pHs, ion strengths and temperatures and, from the results, we found that methylene blue adsorption increased with increase in pH, temparature and ion strength.