Atık tarım ve deniz ürünlerinden farklı yöntemlerle aktif karbon temelli malzemelerin geliştirilmesi: Çevre ve enerji uygulamalarında potansiyel kullanımları
Development of activated carbon based materials from waste agricultural and marine products by different methods: Potential uses in environmental and energy applications
- Tez No: 1018387
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HASAN SAYĞILI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Aktif karbon, Anadolu kestanesi, Freundlich izotermleri, Langmuir izotermleri, Süperkapasitör, Activated carbon, Freundlich isotherms, Langmuir isotherms, Supercapacitor
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Batman Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde artan çevre ve enerji sorunları, yenilenebilir ve sürdürülebilir malzeme üretimi ihtiyacını önemli bir araştırma konusu haline getirmiştir. Özellikle atık potansiyeli yüksek tarımsal ve hayvansal atıkların, endüstriyel uygulamalarda yaygın kullanım alanına sahip aktif karbonlara (AK) dönüştürülmesi hem atık yönetimi hem de ekonomik açıdan büyük önem taşımaktadır. Çalışmamızda tarımsal bir atık olan kestane kabukları (KK) ve hayvansal bir atık olan balık kılçıklarından (BK) geleneksel karbonizasyon yöntemi kullanılarak aktif karbon üretimi gerçekleştirildi. KK ve BK atıkları öğütülerek toz haline getirildi ve AK üretimi için hazırlandı. AK üretimleri, 2 farklı aktivatör ajanı (KOH ve NaOH) eşliğinde, 800°C ve 1 saat karbonizasyon/aktivasyon koşullarında yapılarak toplam 9 farklı AK sentezlendi. Üretilen 9 farklı AK örneklerinin fizikokimyasal özelliklerini belirlemek için, Brunauer-Emmett-Teller (BET) yüzey alanı ölçümü, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) spektroskopisi, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi (FTIR) spektroskopisi, Termogravimetrik/Diferansiyel Termogravimetrik analiz (TG/DTA), Kısa (Proximate) ve Elementel (CHNS) analizleri gerçekleştirildi. Hazırlanan AK'ların çevre uygulamalarında kullanılabilirliği sulu çözeltiden Metil oranj (MO) ve Metilen mavisi (MM) boyarmaddelerini adsorplama performansları incelenerek test edildi. En iyi adsorpsiyon kapasitesine sahip örnek 158.73 mg/g MM ve 123.46 mg/g MO ile KKAK-K'da elde edilmiştir. Ayrıca üretilen 9 farklı AK örneklerinin enerji uygulamalarında kullanılabilirliği süperkapasitör elektrotlar hazırlanarak dönüşümlü voltametri (CV) tekniği ile gerçekleştirildi. Elektrokimyasal karakterizasyon çalışmaları, Ag/AgCl (3 M) referans elektrota karşı 1 M Na2SO4 ve 1 M H2SO4 elektrolit ortamlarında yapıldı. En iyi özgül spesifik kapasitans değerine sahip örnek 5 mV/s tarama hızında ve 1 M H2SO4 ortamında 182.57 F/g ile KK/BKAK-N elektrotu olarak belirlendi. Gerçekleştirilen bu tez çalışması sonucu elde edilen bulgulardan, KK ve BK'dan üretilen fonksiyonel AK örneklerinin yüksek adsorplama kapasiteleri ile çevre, sergiledikleri süperkapasitör elekrot performansları ile enerji uygulamalarına uygun birer malzeme oldukları sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
Today's growing environmental and energy problems have made the need for renewable and sustainable material production a major research topic. The conversion of agricultural and animal wastes, which have high waste potential, into activated carbon (AC), which has widespread use in industrial applications, is of great importance both in terms of waste management and economics. In our study, activated carbon was produced from chestnut shells (CS), an agricultural waste, and fish bones (FB), an animal waste, using the traditional carbonization method. CS and FB wastes were ground into powder and prepared for AC production. AC production was carried out under carbonization/activation conditions of 800°C for 1 hour in the presence of 2 different activator agents (KOH and NaOH), and a total of 9 different ACs were synthesized. To determine the physicochemical properties of the 9 different AC samples produced, Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area measurement, Scanning Electron Microscopy (SEM) spectroscopy, Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy, Thermogravimetric/Differential Thermogravimetric analysis (TG/DTA), Proximate and Elemental (CHNS) analyses were performed. The usability of the prepared ACs in environmental applications was tested by examining their adsorption performance of methyl orange (MO) and methylene blue (MM) dyes from aqueous solutions. The sample with the best adsorption capacity was obtained in KKAK-K with 158.73 mg/g MM and 123.46 mg/g MO. Furthermore, the usability of the 9 different AC samples produced in energy applications was determined by preparing supercapacitor electrodes and using cyclic voltammetry (CV) technique. Electrochemical characterization studies were performed in 1 M Na2SO4 and 1 M H2SO4 electrolyte environments against an Ag/AgCl (3 M) reference electrode. The sample with the best specific capacitance value was determined to be the KK/BKAK-N electrode, with a value of 182.57 F/g at a scan rate of 5 mV/s and in a 1 M H2SO4 medium. Based on the findings of this thesis study, it was concluded that functional supercapacitor electrodes produced from CS and FB are suitable materials for environmental applications due to their high adsorption capacities and for energy applications due to their exhibited supercapacitor electrode performance.
Benzer Tezler
- High-temperature pyrolysis of sewage sludge: Synergistic effects of co-pyrolysis with rice straw and composite plastic wastes
Atık su arıtma çamurunun yüksek sıcaklık pirolizi: Çeltik sapı ve kompozit plastik atıklar ile birlikte pirolizin sinerjik etkileri
ELİF BABAYİĞİT
Doktora
İngilizce
2025
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE ÇOKGÖR
PROF. DR. ALPER SARIOĞLAN
- Denimde kullanılan farklı kumaş yapılarından model üretimi ve kalıp tasarımına etkilerinin incelenmesi
Model production from different fabric structures used in denim and their effects on mold design
DENİZ KÜÇÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Giyim EndüstrisiHaliç ÜniversitesiTekstil ve Moda Tasarımı Ana Sanat Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NİLŞEN SÜNTER EROĞLU
- Ergene nehri çevresinde ve Trakya'da yaşayan ürotelyal tümörlü olguların tümörlü ve normal epitelinde, kanda ağır metallerin incelenmesi ve nehir kirliliği ile ilişkisinin araştırılması
Investigation of relationship with heavy metals and river pollution at tumor tissue and normal epithelial, blood serum of patients with urogenital tumor that live near Ergene river and Turkish Trace
MUAMMER YOLAL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2014
ÜrolojiTrakya ÜniversitesiÜroloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İRFAN HÜSEYİN ATAKAN
- Atık bor proses çözeltilerinde ötektik kristalizasyon
Eutectic freeze crystallization of waste boron process solutions
HALİT BALOĞLU
Doktora
Türkçe
2023
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET NUSRET BULUTCU