Araştırma Makalesi

Zonguldak-Karadon kömüründen elde edilen aktif karbonların oda sıcaklığında aseton adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi

Cilt: 35 Sayı: 4 21 Temmuz 2020
PDF İndir
EN TR

Zonguldak-Karadon kömüründen elde edilen aktif karbonların oda sıcaklığında aseton adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi

Öz

Zonguldak, Türkiye’nin en büyük taşkömürü yataklarının bulunduğu, sınırları içerisinde bir çok kömür maden ocağının yer aldığı Batı Karadeniz kıyısının önemli bir kömür kentidir. Bu çalışmada Zonguldak Karadon kömür ocağından alınan bitümlü kömür örneklerinden fiziksel ve kimyasal yöntemlerle elde edilen aktif karbonların oda sıcaklığındaki aseton adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Aseton adsorpsiyonuna adsorbent hazırlama yöntemi, aktifleştirme ajanı (KOH, NaOH, ZnCl2 ve H3PO4) ve aktifleştirme sıcaklığının (400-800°C) etkileri incelenmiştir. Karadon kömüründen elde edilen farklı aktif karbonlar üzerinde aseton adsorpsiyon mekanizmasının açıklanması amacıyla, aseton adsorpsiyon denge verileri Brunauer-Emmett-Teller, Langmuir, Freundlich, Harkins-Jura, Dubinin-Radushkevich, Dubinin-Astakhov, Henderson, Halsey ve Smith olmak üzere farklı adsorpsiyon izoterm modelleriyle değerlendirilmiş, model parametreleri belirlenmiştir. Maksimum adsorpsiyon kapasitesini veren Langmuir adsorpsiyon modeli sabiti Wm 0,12-0,63 g/g değer aralığında bulunmuştur. Dubinin-Radushkevich modelinden hesaplanan adsorpsiyon karakteristik enerjisi E0’ın 2,87-29,80 kJ/mol aralığında olduğu belirlenmiştir. Kimyasal yöntemle elde edilen aktif karbonların fiziksel aktifleştirme yöntemiyle elde edilen aktif karbonlardan daha yüksek aseton adsorpsiyon kapasitesine sahip oldukları, aseton adsorpsiyon kapasitesinin genellikle toplam gözenek hacmi ile arttığı görülmüştür. Zonguldak-Karadon kömürünün KOH ile 700 ve 800°C’de aktifleştirilmesiyle elde edilen aktif karbonların sırasıyla % 45 ve % 45,99 ile en yüksek aseton adsorpsiyon kapasitesine sahip oldukları belirlenmiştir. Zonguldak-Karadon kömürünün kimyasal aktifleştirilmesiyle elde edilen aktif karbonların aseton adsorpsiyonu için oldukça etkin oldukları ve aseton buharlarının arıtılmasında ticari olarak yüksek bir potansiyele sahip adsorbentler olabilecekleri belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

Zonguldak Bülent Ecevit Universitesi

Proje Numarası

BEUN BAP 2008-13-02-02

Teşekkür

Bu çalışma Zonguldak Bülent Ecevit Universitesi (BEUN BAP 2008-13-02-02) ve Devlet Planlama Teşkilatı (DPT2003K121110) tarafından desteklenmiştir. Çalışmalarımız esnasındaki değerli katkıları ve destekleri nedeniyle değerli Hocalarımız Gazi Universitesi Kimya Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Gülşen DOĞU ve Orta Doğu Teknik Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Timur DOĞU’ya en içten teşekkürlerimizi sunarız.

Kaynakça

  1. Wang Z., Li S., Xie S., Liu Y., Dai H., Guo G., Deng J., Supported ultralow loading Pt catalysts with high H2O-, CO2-, and SO2- resistance for acetone removal. Applied Catalysis A, 579, 106-115, 2019.
  2. Chevalier V., Martin J., Peralta D., Roussey A., Tardif F., Performance of HKUST-1 metal-organic framework for a VOCs mixture adsorption at realistic concentrations ranging from 0.5 to 2.5 ppmv under different humidity conditions. Journal of Environmental Chemical Engineering 7, 103131, 2019.
  3. Kim B, Lee Y.R., Kim H.Y., Ahn W.S., Adsorption of volatile organic compounds over MIL-125-NH2. Polyhedron, 154, 343-349, 2018.
  4. Wang H., Wang B., Li J., Zhu T., Adsorption equilibrium and thermodynamics of acetaldehyde/acetone on activated carbon. Separation and Purification Technology, 209, 535-541, 2019.
  5. Laskar I.I., Hashisho Z., Phillips J.H., Anderson J.E., Nichols M., Competitive adsorption equilibrium modeling of volatile organic compound (VOC) and water vapor onto activated carbon. Separation and Purification Technology, 212, 632-640, 2019.
  6. Zhou K., Ma W., Zeng Z., Ma X., Xu X., Guo Y., Li H., Li L., Experimental and DFT study on the adsorption of VOCs on activated carbon/metal oxides composites. Chemical Engineering Journal, 372, 1122-1133, 2019.
  7. Liang X., Chi J., Yang Z., The influence of the functional group on activated carbon for acetone adsorption property by molecular simulation study. Microporous and Mesoporous Materials, 262, 77-88, 2018.
  8. Erdogan F.O., Kopac T., Highly effective activated carbons from Turkish-Kozlu bituminous coal by physical and KOH activation and sorption studies with organic vapors. International Journal of Chemical Reactor Engineering 17(5), 20180071, 2019.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

21 Temmuz 2020

Gönderilme Tarihi

7 Şubat 2020

Kabul Tarihi

19 Mayıs 2020

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2020 Cilt: 35 Sayı: 4

Kaynak Göster

APA
Oguz Erdogan, F., & Kopac, T. (2020). Zonguldak-Karadon kömüründen elde edilen aktif karbonların oda sıcaklığında aseton adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35(4), 2211-2224. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.686415
AMA
1.Oguz Erdogan F, Kopac T. Zonguldak-Karadon kömüründen elde edilen aktif karbonların oda sıcaklığında aseton adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi. GUMMFD. 2020;35(4):2211-2224. doi:10.17341/gazimmfd.686415
Chicago
Oguz Erdogan, Fatma, ve Turkan Kopac. 2020. “Zonguldak-Karadon kömüründen elde edilen aktif karbonların oda sıcaklığında aseton adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35 (4): 2211-24. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.686415.
EndNote
Oguz Erdogan F, Kopac T (01 Temmuz 2020) Zonguldak-Karadon kömüründen elde edilen aktif karbonların oda sıcaklığında aseton adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35 4 2211–2224.
IEEE
[1]F. Oguz Erdogan ve T. Kopac, “Zonguldak-Karadon kömüründen elde edilen aktif karbonların oda sıcaklığında aseton adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi”, GUMMFD, c. 35, sy 4, ss. 2211–2224, Tem. 2020, doi: 10.17341/gazimmfd.686415.
ISNAD
Oguz Erdogan, Fatma - Kopac, Turkan. “Zonguldak-Karadon kömüründen elde edilen aktif karbonların oda sıcaklığında aseton adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35/4 (01 Temmuz 2020): 2211-2224. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.686415.
JAMA
1.Oguz Erdogan F, Kopac T. Zonguldak-Karadon kömüründen elde edilen aktif karbonların oda sıcaklığında aseton adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi. GUMMFD. 2020;35:2211–2224.
MLA
Oguz Erdogan, Fatma, ve Turkan Kopac. “Zonguldak-Karadon kömüründen elde edilen aktif karbonların oda sıcaklığında aseton adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 35, sy 4, Temmuz 2020, ss. 2211-24, doi:10.17341/gazimmfd.686415.
Vancouver
1.Fatma Oguz Erdogan, Turkan Kopac. Zonguldak-Karadon kömüründen elde edilen aktif karbonların oda sıcaklığında aseton adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi. GUMMFD. 01 Temmuz 2020;35(4):2211-24. doi:10.17341/gazimmfd.686415

Cited By