Geri Dön

Production and characterization of activated carbon from horse chestnut kernel

At kestanesi çekirdeğinden aktif karbon üretimi ve karakterizasyonu

  1. Tez No: 616142
  2. Yazar: TUĞBA DEMİROK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HAYRETTİN YÜCEL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 148

Özet

Bu çalışmada, at kestanesi çekirdeğinden fosforik asitli kimyasal aktivasyon yöntemi ile aktif karbon üretimi ve üretilen aktif karbonların karakterizasyonu sunulmuştur. Proses parametrelerinin üretilen aktif karbonun gözenek yapısı üzerindeki etkisinin tespiti için, kimyasal aktivasyon işlemi, 300, 400, 500, 600, 700 ve 800 ºC aktivasyon sıcaklığında, 1:1 ve 2:1 (g aktivasyon ajanı / g örnek) emdirme oranlarında gerçekleştirilmiştir. Kimyasal aktivasyon deneyleri 30 mm çapında ve 90 cm boyunda kuvars tüp içerisinde, 100 cm3/dk nitrojen akışı altında gerçekleştirilmiştir. Aktif karbon üretmek için, fosforik asit emdirilmiş örnekler 10 ºC/dk ısıtma hızı ile oda sıcaklığından istenilen aktivasyon sıcaklığına kadar ısıtılıp, bu sıcaklıkta 1 saat tutularak aktivasyon yapılmıştır. Elde edilen aktif karbonların yapısal analizleri 77 K de nitrojen gazı adsorpsiyon analizi ile belirlenmiştir. At kestanesi çekirdeği kullanılarak üretilen aktif karbonların yüzey alanları 9.7 ile 862.4 m2/g arasındadır. En yüksek yüzey alanı, 862.4 m2/g, 2:1 (g fosforik asit / g örnek) emdirme oranında, 800 ºC aktivasyon sıcaklığında % 21.7 verim ile üretilen aktif karbon için elde edilmiştir. 2:1 (g fosforik asit / g örnek) emdirme oranında, 500 ºC aktivasyon sıcaklığında % 44.9 verim ile üretilen aktif karbonun yüzey alanı 713.4 m2/g olarak bulunmuştur. T plot analizi ile üretilen aktif karbonların, önemli payda mezo gözenekliliğe sahip mikro gözenekli bir yapıda olduğu görülmüştür.Nitrojen adsorpsiyonu ölçümleri ve metilen mavisi deneyleri, üretilen aktif karbonların mikro gözenekli yapıları nedeniyle gaz fazlı uygulamalara daha uygun olduğunu göstermiştir. Deneysel sonuçlar, aktif karbonun özelliklerinin emdirme oranına ve kimyasal aktivasyon sıcaklığına bağlı olduğunu doğrulamıştır. Yapılan çalışmanın sonuçları at kestanesi çekirdeğinin aktif karbon üretiminde hammadde olarak kullanılabileceğini göstermiştir.

Özet (Çeviri)

The production of activated carbon from horse chestnut kernel by chemical activation using phosphoric acid and characterization of produced activated carbons are presented in this work. To investigate effect of process parameters on porous structure of activated carbons, chemical activation was performed at the temperature of 300, 400, 500, 600, 700 and 800 ºC for impregnation ratios (weight of activation agent / weight g of sample) of 1:1 and 2:1. Chemical activation experiments were carried out in a quartz tube with diameter of 30 mm and length of 90 cm under a nitrogen flow of 100 cm3/min. To produce activated carbon, all the impregnated samples were heated to the desired activation temperature at heating rate of 10 ºC/min and were held at that temperature for activation time of 1 hour. Structural characterization of the obtained activated carbons was investigated by nitrogen gas adsorption analysis at 77 K. BET surface areas of activated carbons by horse chestnut kernel ranged between 9.7 and 862.4 m2/g. The highest BET surface area of 872.4 m2/g was attained for activated carbon which was produced with an impregnation ratio of 2:1 (weight of H3PO4 / weight of raw material), at activation temperature of 800 ºC at a yield of 21.7 %. The BET surface area of the activated carbon produced at 500 ºC for 2:1 impregnation ratio at a yield of 44.9 % was found as 713.4 m2/g. It was seen from the t plot analysis that activated carbon products have a microporous structure with a significant contribution of mesoporosity.Nitrogen adsorption measurements and methylene blue experiments showed that produced activated carbons in present study are more suitable for gas phase applications due to the microporous structure of products. The results confirm that the properties of activated carbons depend on the impregnation ratio and chemical activation temperature. The results of the study show that the horse chestnut kernel can be used as raw material for preparation of activated carbon.

Benzer Tezler

  1. Removal of formaldehyde and BTEX in indoor air using activated carbon produced from horse chestnut (Aesculus hippocastanum L.) shell

    At kestanesi (Aesculus hippocastanum L.) kabuğundan üretilmiş aktif karbon ile iç ortam havasından formaldehit ve BTEX giderimi

    KAAN IŞINKARALAR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Çevre MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLEN GÜLLÜ

  2. Development of selective iron-based fischer-tropsch catalysts to light olefins

    Hafif olefinler için seçici demir bazli fischer-tropsch katalizörlerinin geliştirilmesi

    YASEMİN FATİH AGHDAEI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSNÜ ATAKÜL

    DOÇ. DR. ALPER SARIOĞLAN

  3. Production and characterization of activated carbon from pyrolysis of copolymers

    Kopolimerlerin pirolizinden aktif karbon ürertimi ve karakterizasyonu

    ARZU ÖZTÜRK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1999

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAYRETTİN YÜCEL

  4. Production and characterization of activated carbon from pistachio-nut shell

    Antep fıstığı kabuğundan aktif karbon üretimi ve karakterizasyonu

    GAMZENUR ÖZSİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Bölümü

    DR. AHMET KEMAL BEHLÜLGİL

    PROF. DR. HAYRETTİN YÜCEL