Lignoselülozik yapıdaki atık biyokütleden aktif karbon üretimi
Activeted carbon production from lignocellulosic waste biomass
- Tez No: 997042
- Danışmanlar: PROF. DR. NESLİHAN DURANAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Aktif karbon, Biyokütle, Ceviz kabuğu, Karbonizasyon, Aktivasyon, Adsorpsiyon, Activated carbon, Biomass, Walnut shell, Carbonization, Activation, Adsorption
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Lignoselülozik atık biyokütlelerin sürdürülebilir kullanımı, çevresel ve ekonomik açıdan önem taşımaktadır. Yeşil ceviz kabuklarından aktif karbon üretimi ve üretim koşullarının karbonun fizikokimyasal, yapısal ve adsorpsiyon özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Karbonizasyon ve CO₂ ile aktivasyon süreçlerinin, üretilen aktif karbonun metilen mavisi gibi organik boyaları sıvı fazdan etkin bir şekilde uzaklaştırma kapasitesini artıracağı hipotezi test edilmiştir. Örneklem, farklı boyutlarda hazırlanmış yeşil ceviz kabuklarından oluşmuş ve kimyasal ile proximate analizlere tabi tutulmuştur. Karbonizasyon işlemi 400–800°C'de 90 dakika uygulanmış, ardından CO₂ atmosferinde 700–1000°C'de aktivasyon gerçekleştirilmiştir. Üretilen aktif karbonun fizikokimyasal, yapısal ve adsorpsiyon özellikleri BET, ve FTIR analizleri ile değerlendirilmiştir. Elde edilen bulgular, karbonizasyon sıcaklığının aktif karbonların yapısal ve adsorpsiyon özellikleri üzerinde belirleyici olduğunu göstermiştir. Karbonizasyon sıcaklığının artmasıyla birlikte yüzey alanı ve adsorpsiyon performansı artmış, en yüksek metilen mavisi giderim verimi yüksek sıcaklıkta karbonize edilip CO₂ ile aktive edilen örneklerde elde edilmiştir. FTIR ve pHzpc analizleri, aktif karbon yüzeyinde aromatik yapılar ve fonksiyonel grupların baskın olduğunu ve adsorpsiyon mekanizmasının yalnızca elektrostatik etkileşimlerle sınırlı olmadığını ortaya koymuştur. Bu çalışma, yeşil ceviz kabuğunun uygun termal işlemlerle çevre dostu ve biyobazlı aktif karbon üretimi için etkin bir hammadde olarak değerlendirilebileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The sustainable utilization of lignocellulosic waste biomasses is of significant environmental and economic importance. In this study, the production of activated carbon from green walnut shells and the effects of production conditions on the physicochemical, structural, and adsorption properties of the resulting carbon were investigated. It was hypothesized that carbonization and CO₂ activation processes would enhance the capacity of the produced activated carbon to effectively remove organic dyes such as methylene blue from the liquid phase. The samples consisted of green walnut shells prepared in different particle sizes and subjected to chemical and proximate analyses. Carbonization was carried out at temperatures ranging from 400 to 800 °C for 90 minutes, followed by activation under a CO₂ atmosphere at temperatures between 700 and 1000 °C. The physicochemical, structural, and adsorption properties of the produced activated carbons were evaluated using BET, SEM, and FTIR analyses. The results indicated that carbonization temperature plays a decisive role in determining the structural and adsorption properties of the activated carbons. With increasing carbonization temperature, surface area and adsorption performance increased, and the highest methylene blue removal efficiency was obtained for samples carbonized at high temperatures and activated with CO₂. FTIR and pHzpc analyses revealed that aromatic structures and functional groups became dominant on the activated carbon surface and that the adsorption mechanism was not limited solely to electrostatic interactions. This study demonstrates that green walnut shells can be considered an effective raw material for the production of environmentally friendly and bio-based activated carbon through appropriate thermal processes.
Benzer Tezler
- Biogas recovery during anaerobic treatment of lignocellulose-rich pollutants with high sulphate content: an investigation via innovative applications
Yüksek sülfat içerikli lignoselüloz bakımından zengin kirleticilerin havasız arıtımı sırasında biyogaz geri kazanımı: yenilikçi uygulamalarla bir araştırma
EDA YARSUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇİĞDEM GÖMEÇ
- Bioethanol production from lignocellulosic biomass
Lignoselülozik atıklardan biyoetanol üretimi
ÖZNUR YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MAHMUT ALTINBAŞ
PROF. DR. BESTAMİ ÖZKAYA
- Investigation of the effect of pressure, temperature and catalyst on evolution of hydrogen and methane in supercritical water gasification of red kidney beans and peas wastes
Barbunya ve bezelye atıklarının kritiküstü su gazlaştırılmasında basıncın, sıcaklığın ve katalizörün hidrojen ve metan oluşumuna etkisinin araştırılması
DOĞAN EMRE YÜKSEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT BALLİCE
- Üniversitemizdeki polietilen ve polipropilen atıkların polimer kompozit üretiminde değerlendirilmesi
Polymer composites from recycled polyethylene and polypropylene generated in the campus of Kahramanmaraş Sütçü İmam University
KADİR KARAKUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Ağaç İşleriKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FATİH MENGELOĞLU
- Kağıt fabrikası atık sularındaki boyar maddenin lignoselülozik malzemeden üretilmiş aktif karbon ile giderilmesi
Removal of colorants from paper plant waste water with activated carbon produced from lignocellulosic material
EMRECAN ARPACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaBursa Teknik ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAMİ İMAMOĞLU