Ayçiçeği kabuğundan aktif karbon üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of activated carbon from sunflower shell
- Tez No: 816207
- Danışmanlar: PROF. DR. İLKNUR DEMİRAL, DR. ÖĞR. ÜYESİ CANAN ŞAMDAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 111
Özet
Aktif karbonlar yüzey özellikleri ve gözenek yapıları nedeniyle yüksek adsorplama gücüne sahip çok yönlü adsorbanlardır. Laboratuvar ölçeğinde birçok hammadde ile üretim yapılabilmektedir. Yaygın olarak kullanılan aktif karbon hammaddeleri linyit, odun, kömür ve hindistan cevizi kabuğudur. Yüzey alanının yüksek oluşu, gözenekli yapıda olması ve düşük maliyetle üretilebilmesi endüstride adsorbent olarak kullanımını yaygınlaştırmıştır. Adsorpsiyonda yaygın olarak kullanılan maddelerden biri de bu sebeple aktif karbondur. Endüstride karşılaşılan sorunlardan biri ağır metallerin sudaki kirlilikleridir. Son derecede toksik olan bu maddeleri sudan uzaklaştırmak tüm canlılar için büyük önem taşımaktadır. Bu sebeple bu çalışmanın amacı biyokütleden aktif karbon üretimi ve toksik maddelerden biri olan Cr (VI) 'nın giderimini sağlamaktır. Bu çalışmada ayçiçeği kabuğundan kimyasal aktivasyonla ZnCI2 kimyasal ajanı kullanılarak aktif karbon üretimi yapılmıştır. Aktif karbon 1:1, 2:1, 3:1 ve 4:1 emdirme oranlarında ve 400, 500 ve 600°C karbonizasyon sıcaklıklarında üretilmiştir. Üretilen aktif karbonların yapısal özellikleri ve fonksiyonel grupları BET, FTIR, SEM, elementel, Boehm ve pHZPC analizleri ile belirlenmiştir. BET analizi sonuçları incelendiğinde en yüksek yüzey alanı (1501 m2/g) ve gözenek hacmine sahip aktif karbonun 4:1 emdirme oranında ve 500°C sıcaklıkta üretildiği görülmüştür. Çalışmanın devamında üretilen aktif karbon sulu çözeltilerden Cr (VI) giderimi için kullanılmıştır. Adsorpsiyona etki eden faktörler olan pH, sıcaklık, temas süresi, adsorban miktarı gibi parametreler incelenmiştir. Langmuir ve Freunlich izotermlerine göre adsorpsiyon dengesi analiz edilmiştir ve Freundlich izotermine daha çok uyduğu görülmüştür. Kinetik modele göre ise sözde ikinci dereceden kinetiğe uyduğu görülmüştür. Son olarak Adsorpsiyon termodinamiği (G°, H°, S°) hesaplanmış ve sonuçlar değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Activated carbons are versatile adsorbents with high adsorbing power due to their surface properties and pore structures. Production can be made with many raw materials at laboratory scale. Commonly used activated carbon raw materials are lignite, wood, coal and coconut shell. Its high surface area, porous structure and low cost production have made it widely used as an adsorbent in the industry. For this reason, activated carbon is one of the commonly used materials in adsorption. One of the problems encountered in the industry is the pollution of heavy metals in water. It is of great importance for all living things to remove these highly toxic substances from water. For this reason, the aim of this study is to produce activated carbon from biomass and to remove Cr (VI), which is one of the toxic substances. In this study, activated carbon was produced from sunflower shell by chemical activation using ZnCl2 chemical agent. Activated carbon was produced in 1:1,2:1,3:1 and 4:1 impregnation ratios and temperatures of 400,500 and 600°C. The structural properties and functional groups of the produced activated carbons were determined by BET, FTIR, SEM, elemental, Boehm, pHZPC analyses. When the results in the BET analysis were examined, it was seen that the highest surface area (1501 m2/g) and pore volume were produced at 500°C at a 4:1 impregnation ratio. Activated carbon produced in the continuation of the study was used for Cr (VI) removal from aqueous solutions. Parameters such as pH, temperature, contact time, amount of adsorbent, which are the factors affecting adsorption, were investigated. According to the Langmuir and Freunlich isotherms, the adsorption equilibrium was analyzed and it was seen that the more suited the Freundlich isotherm. According to the kinetic model, it was observed that it followed pseudo-second-order kinetics. Finally, Adsorption thermodynamics (G°, H°, S°) were calculated and the results were evaluated.
Benzer Tezler
- Balkabağı kabuğundan çevre dostu yöntemler kullanılarak β-karoten ekstraksiyonu ve elde edilen ekstraktın enkapsülasyonu
Extraction of β-carotene from pumpkin peel using environmentally methods and encapsulation of the extract obtained
KEZİBAN KÜBRA GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Gıda MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET TORUN
- Ayçiçeği tohum kabuğu hemiselüloz hidrolizatının alkole fermentasyon koşullarının ve kinetiğinin incelenmesi
Investigated of sunflower seed hulls hemicellulose hydrolysate fermentation conditions and kinetic to the alcohol
MÜJGAN TELLİ OKUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURDAN SARAÇOĞLU
- Ayçiçeği tohum kabuğu hemiselüloz hidrolizatından Pichia stipitis NRRL-124 mayası kullanılarak fermentasyonla etil alkol üretimi
Ethanol production from sunflower seed hulls hydrolysate using Pichia stipitis NRRL-124
ODONCHİMEG JARGALSAİKHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURDAN SARAÇOĞLU
- Organik kimyasallar ve ham petrol içeren kirlenmiş deniz suyunun tarımsal biyokütleden hidrofobik ve süper oleofilik karbon fiber aerojel üretilerek temizlenmesi
Cleaning of contaminated sea water containing organic chemicals and crude oil by production of hydrophobic and super oleophic carbon fiber aerogel from agricultural biomass
MERVE AYTEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANZADE AÇMA
- Lignoselülozik biyokütlelerin derin ötektik çözücüler ile ön işlemi
Pre-treatment of lignocellulosic biomasses with deep eutectic solvents
FATMA ZEHRA TURAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyoteknolojiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜJGAN OKUR