Kızılcık çekirdeğinden (cornus mas.l.) üretilen aktif karbon ile biyobozunur AC/PVA nanofiber üretimi, karakterizasyonu ve sulardaki ağır metal kirliliğinin gideriminde kullanılabilirliğinin araştırılması
Production and characterization of biodegradable AC/PVA nanofibers using activated carbon obtained from cranberry (Cornus mas. L.) fruit seeds and investigation of its potential to remove heavy metal pollutants from water
- Tez No: 993867
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ PINAR BOZBEYOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon, Aktif karbon, Atık su, Adsorption, Activated carbon, Waste water
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gümüşhane Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dünya genelinde gıda ve tarım sektörlerinde üretim süreçleri sonucunda önemli miktarda yan ürün ve atık oluşmaktadır. Gelişmiş ülkelerde bu atıklar çeşitli geri kazanım ve değerlendirme yöntemleriyle ekonomik değere dönüştürülürken, Türkiye'de bu uygulamalar endüstriyel ölçeğe ulaşamamıştır. Bu çalışmada, tarımsal faaliyetler sonucu atık bir yan ürün olarak ortaya çıkan kızılcık (Cornus mas L.) çekirdeğinden, 1:1 oranında ZnCl₂ kimyasal aktivasyonu uygulanarak aktif karbon (KAC) üretilmiştir. Elde edilen aktif karbon, çevre dostu ve biyobozunur polimer olan polivinil alkol (PVA) ile kompozit hâle getirilmiş ve elektro-eğirme yöntemiyle AC/PVA nanofiberler üretilmiştir. KAC, saf PVA nanofiber ve AC/PVA nanofiber adsorbanların karakterizasyonu için BET yüzey alanı, SEM–EDS, FT-IR, XRD ve DSC analizleri gerçekleştirilmiştir. KAC için BET özgül yüzey alanı 1025.7 m²/g olarak belirlenmiş ve bu değer biyokütle kökenli aktif karbonlar için literatürde raporlanan yüksek yüzey alanlarıyla uyum göstermiştir. Sonuçlar, metal iyonuna ve adsorban yapısına bağlı olarak adsorpsiyon kapasitelerinin önemli ölçüde değiştiğini göstermiştir. KAC adsorbanı üzerinde en yüksek Qmax değeri Pb(II) iyonu için 110.557 mg/g, Cu(II) için 84.231 mg/g ve Cr(VI) için 87.234 mg/g olarak belirlenmiştir. Cd (II) için en yüksek Qmax değeri ise AC/PVA nanofiber üzerinde 48.053 mg/g olarak bulunmuştur. Kinetik analiz verilerinin yalancı ikinci mertebe kinetik modele daha iyi uyduğunu, izoterm analizlerinde ise deneysel verilerin doğrusal olmayan Langmuir izoterm modeli ile daha yüksek uyum sağladığını göstermiştir. Bu bulgular, kızılcık çekirdeğinden elde edilen aktif karbon ve PVA ve AC/PVA nanofiberlerin ağır metal giderimi için etkili, sürdürülebilir ve çevre dostu adsorbanlar olduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Worldwide, large quantities of by-products and wastes are generated during food and agricultural production processes. While these wastes are effectively valorized into economic products in developed countries, such practices have not yet reached an industrial scale in Türkiye. In this study, activated carbon (KAC) was produced from cornelian cherry (Cornus mas L.) seeds, an agricultural by-product, using ZnCl₂ chemical activation at a 1:1 impregnation ratio. The obtained activated carbon was composited with polyvinyl alcohol (PVA), an environmentally friendly and biodegradable polymer, and AC/PVA nanofibers were fabricated via the electrospinning technique. KAC, pristine PVA nanofibers, and AC/PVA nanofiber adsorbents were characterized using BET surface area analysis, SEM–EDS, FT-IR, XRD, and DSC techniques. The BET surface area of KAC was determined as 1025.7 m²/g, indicating a highly porous structure consistent with biomass-derived activated carbons reported in the literature. Adsorption performance varied depending on both the type of metal ion and the adsorbent structure. For KAC, the highest maximum adsorption capacities (Qmax) were obtained for Pb(II) (110.557 mg/g), Cu(II) (84.231 mg/g), and Cr(VI) (87.234 mg/g). In contrast, the highest Qmax value for Cd(II) was achieved using AC/PVA nanofibers (48.053 mg/g). Kinetic studies revealed that adsorption data followed the pseudo-second-order kinetic model, while isotherm analysis showed better agreement with the nonlinear Langmuir model. Overall, the results demonstrate that both activated carbon and AC/PVA nanofibers derived from Cornus mas L. seeds are effective and sustainable adsorbents for heavy metal removal in wastewater treatment.
Benzer Tezler
- Kızılcık çekirdeğinden elde edilen aktif karbonun tekstil boyar maddesi olan rhodamine B'yi adsorplama özellikleri
Adsoption of the textile dye rodhamine B on the activated carbon obtained from cranberry kernel and features
DİLEK ELİF ÇOKSÖYLER
- Burdur ili pazarlarında satılan bazı meyvelerin antioksidan kapasitelerinin belirlenmesi
Determination of antioxidant capacity of some fruits sold in the vegetable bazaars of Burdur province
YASEMİN GÖKGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
BiyolojiMehmet Akif Ersoy ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ASUMAN KARADENİZ
- Tarımsal yan ürünlerden düşük maliyetli yüksek gözenekli aktif karbonların hazırlanması, karakterizasyonu ve adsorpsiyon kapasiteleri
Preparation and characterization of low-cost high porous active carbons from agricultural by-products and their adsorption capacities
TUĞÇE AKTAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKİ AKTAŞ
- Atıksulardan ileri arıtım yöntemleri ile antibiyotik giderimi
Removel of antibiotic from wastewater by advanced treatment methods
AYŞE GÜNGÖRDÜ
Doktora
Türkçe
2018
Çevre MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜMRAN TEZCAN ÜN
- Kızılcık sularında renk açılmasının nedenleri üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
ÜMRAN UYGUN
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. JALE ACAR