Şeftali çekirdeği kabuğundan üretilen karbon destek maddesinin özellikleri üzerine farklı karbonizasyon şartlarının etkisi
The effect of different carbonization conditions on the characteristics of carbon support material produced from peach seeds
- Tez No: 544350
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ YUNUS ÖNAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İnönü Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 169
Özet
Tez çalışmasının amacı tarımsal yan ürün ve hammadde kaynağı olarak kullanılan şeftali çekirdeği kabuklarına, kimyasal aktivasyon işlemi uygulayarak aktif karbon elde etmektir. Bu çalışmada ilk olarak hammaddenin bir kısmı 300 oC, 400 oC, 500 oC, 600 oC, 700 oC ve 800 oC sıcaklıklarda azot atmosferinde (100 ml/dk.) karbonizasyon işlemine tabi tutulmuştur. Karbonize edilmiş katı ürünler ve hammaddeler belirli (1/1, 1/2, 1/3 ve 1/4) emdirme oranlarında ayrı ayrı H3PO4 ve KOH kimyasal maddeleri emdirilerek (impregnasyon) farklı sıcaklıklarda kimyasal aktivasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Farklı aktivasyon şartları ile elde edilen aktif karbonların gözenek hacimleri, gözenek boyut dağılımları gibi yapısal özellikleri BET yüzey alanı ile belirlenmiştir. BET cihazıyla yapılan ölçümler sonucunda 400 oC karbonize sıcaklığındaki karbonize katı ürünün potasyum hidroksit ile 1:4 oranında emdirilmesi ve 800 oC sıcaklığında aktive edilmesiyle elde edilen aktif karbonun en büyük yüzey alanına (2091.97 m2/g) sahip olduğu görülmüştür. Aktif karbonların yapısal özelliklerini belirlemek için Elementel, FTIR, XRD ve SEM analizleri yapılmıştır. Sentezlenen bütün aktif karbonların 500 ppm'de metilen mavisi adorpsiyonu çalışmaları yapılarak adsorpsiyon kapasiteleri belirlenmiş ve en büyük yüzey alanlı (kodu SA59 olan) aktif karbona 700 ppm ve farklı sıcaklıklar (303K, 313K, 323K) için metilen mavi boyarmaddesi ile kinetik deneyleri yapılmıştır. Adsorpsiyon izotermlerini belirleyebilmek için de Lagmuir ve Freundlich denklemleri hesaplanarak kıyaslanmış ve Lagmuir izoterminin uygun olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak SA59 aktif karbonunun metilen mavisi adsorbsiyon kinetiğinin yalancı 2.mertebe modeline uygun olduğu görülerek sistemin aktivasyon enerjisi hesaplanmış ve parçacık içi difüzyonun da metilen mavisi adsorpsiyonunda etkili olduğu ispatlanmıştır. Ayrıca farklı sıcaklıklar için (303 K, 313 K, 323 K) için termodinamik parametlerive Entalpi (∆H°), Entropi (∆S°), Gibss serbest enerji değişimi (∆G°) hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
Activated carbon was obtained by applying chemical activation process to the peach kernel shells used as the agricultural by-product, raw material source of the thesis study. In this study, the raw materials were carbonization at 300, 400, 500, 600, 700 and 800oC temperatures at nitrogen atmosphere (100 ml/ min.). Carbonized solid product and raw material H3PO4 and KOH were impregnated at a certain ratio (1/1, 1/2, 1/3 and 1/4) to perform chemical activation process. Structural properties such as pore volumes and pore distributions of activated carbons obtained with different chemical and impregnation ratios were determined by BET surface area. As a result of measurements made with BET device, it is seen that the activated carbon obtained by adsorption of the carbonized solid product at 400°C at 1:4 with potassium hydroxide and activated at 800°C has the largest surface area (2091.97 m2/g). Elemental analysis, FT-IR, XRD and SEM analyzes were performed to determine the structural properties of activated carbons. Adsorption capacity of all activated carbons synthesized at 500 ppm was determined. Kinetic tests were carried out at different temperatures (303K, 313K, 323K) with methylene blue dye for 700 ppm and activated carbon (SA59 code) with the largest surface area. In order to determine the adsorption isotherms, Lagmuir and Freundlich equations were calculated and Lagmuir isotherm was found to be appropriate. As a result, observed that the methylene blue adsorption kinetics of SA59 activated carbon was suitable for the pseudo-second model the activation energy of the system was calculated. Activated carbon has been proved that it is effective in the adsorption of methylene blue in the particle diffusion. In addition, thermodynamic values of enthalpy (∆H °), entropy (∆S°) and free energy change (∆G°) were calculated for different temperatures (303 K, 313 K, 323 K).
Benzer Tezler
- Use of activated carbons produced from indigeneous rav materials in gold hydrometallurgy as an alternative to coconut shell carbons
Altın metalurjisinde hindistan cevizi kökenli karbonlara alternatif olarak yerli hammaddelerden üretilmiş aktif karbonların kullanımı
MUSTAFA YALÇIN
Doktora
İngilizce
1996
Maden Mühendisliği ve MadencilikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. İHSAN AROL
- Tarımsal atıktan (şeftali çekirdeği) üretilen modifiye aktif karbonun adsorpsiyon prosesindeki etkinliğinin araştırılması
Investigation of the effectiveness of modified activated carbon produced from agricultural waste (peach stone) in adsorption process
CANAN ŞAMDAN
Doktora
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLKNUR DEMİRAL
- As (V) removal from aqueous solutions with magnetic activated carbon prepared from almond shell, apricot and peach stones mixture
Badem kabuğu ile kayısı ve şeftali çekirdeği karışımından hazırlanan manyetik aktif karbonla sulu ortamlardan as (V) giderimi
HAWRAZ LUQMAN RAHMAN SURCHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Çevre MühendisliğiFırat ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ERDEM
- Farklı biyokütlelerden karbondioksit kullanılarak karbon moleküler elek özelliğinde aktif karbon üretimi ve uygulamaları
Carbon molecular sieve-like activated carbon production and applications using carbon dioxide from different biomass
İLHAN KÜÇÜK
- Sabit yataklı kolonda şeftali çekirdeği kabuğu kullanılarak sulu çözeltilerden boyar madde giderimi
Removal of dye from aqueous solutions by using peach stone shell in the fixed bed column
İBRAHİM POLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiFırat ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN ORHAN