Research Article

KENEVİR ATIKLARININ KARBONİZASYONU VE AKTİF KARBON ELDESİ

Volume: 10 Number: 1 March 1, 2022
TR EN

KENEVİR ATIKLARININ KARBONİZASYONU VE AKTİF KARBON ELDESİ

Abstract

Bu çalışmada; bilimsel çalışmalarda kullanılmak üzere Malatya Turgut Özal Üniversitesi Ziraat Fakültesi bünyesinde yetiştirilen kenevir bitkisinin atık kısımları (kök, gövde ve diğer) değerlendirilmiştir. Kenevir atıklarından karbonizasyon ile kimyasal aktivasyon yöntemi kullanılarak aktif karbon elde edilmiş ve karakterizasyon deneyleri gerçekleştirilmiştir. İlk olarak, kenevir atıklarının 100 ml/dk N2 gazı akışında, 1 saat süreyle, 500°C sıcaklıkta karbonizasyonu yapılmıştır. Karbonize edilmiş ürün, ağırlıkça farklı oranlarda (1:1, 1:2, 1:3 ve 1:4) KOH emdirilerek aktivasyon işlemi için hazırlanmıştır. Etüvde kurutulan ürünler daha sonra aktivasyona tabii tutulmuştur. Kimyasal aktivasyon işlemi 100 ml/dk N2 gazı akışında, 1 saat süreyle, 800°C’de gerçekleştirilmiştir. Daha sonra oda sıcaklığına soğutulan karışım fırından alınarak üzerine seyreltik HCl eklenerek, bir ısıtıcı yardımıyla ısıtma işlemi yapılmıştır. Soğuduktan sonra süzülerek, saf su ile klorür tepkimesi vermeyinceye kadar (AgNO3 testi ile) yıkanmıştır. Daha sonra etüve konarak, iyice kuruması sağlanmıştır. Etüvde kurutulan aktif karbon örneklerinin karakterizasyonunu belirlemek için elementel (C, H, N, S) analiz, XRD, FTIR ve SEM analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, aktif karbonların BET azot adsorpsiyonu yüzey alanı ölçümü ile, yüzey alanı ve gözenekliliği belirlenmiştir. Karbonize edilmiş kenevir atığında toplam yüzey alanı (Stotal) 171,75 m2/g, mikrogözenek alanı (Smikro) 145,46 m2/g ve mezogözenek alanı (Smezo) 26,29 m2/g iken bu değerler 1:4 oranında KOH emdirilmiş aktif karbonda sırasıyla 1881,80 m2/g, 1152,40 m2/g ve 728,40 m2/g olarak hesaplanmıştır. Karbonize üründe 0,077 cm3/g olan gözenek hacmi, aktif karbonda 0,8852 cm3/g olarak belirlenmiştir. Karbonize ürün ve aktif karbonun ortalama gözenek çapları (dp) sırasıyla 1,78 nm ve 1,88 nm olarak belirlenmiştir.

Keywords

References

  1. Chandra, T.C., Mirna, M.M., Sudaryanto, Y., Ismadji, S., 2007, “Adsorption of basic dye onto activated carbon prepared from durian shell: studies of adsorption equilibrium and kinetics”, Chemical Engineering Journal, Cilt 127, ss. 121–129.
  2. Dizbay-Onat, M., Vaidya, U.K., Balanay, J.A.G., Lungu, C.T., 2018, “Preparation and characterization of flax, hemp and sisal fiber-derived mesoporous activated carbon adsorbents”, Adsorption Science and Technology, Cilt 36, Sayı 1-2, ss. 441-457.
  3. Fierro, V., Torne-Fernandez, V., Celzard, A., 2006, “Kraft lignin as a precursor for microporous activated carbons prepared by impregnation with ortho-phosphoric acid: Synthesis and textural characterization”, Microporous and Mesoporous Materials, Cilt 92, Sayı 1-3, ss. 243-250.
  4. Gao, S., Ge, L., Rufford, T.E., Zhu, Z., 2017, “The preparation of activated carbon discs from tar pitch and coal powder for adsorption of CO2, CH4 and N2”, Microporous Mesoporous Mater., Cilt 238, ss. 19–26.
  5. Guan, Z., Guan, Z., Li, Z., Liu, J., Yu, K., 2019, “Characterization and preparation of nano-porous carbon derived from hemp stems as anode for lithium-ion batteries”, Nanoscale Research Letters, Cilt 14, Sayı 1, ss. 1-9.
  6. Hong, S.M., Choi, S.W., Kim, S.H., Lee, K.B., 2016, “Porous carbon based on polyvinylidene fluoride: enhancement of CO2 adsorption by physical activation”, Carbon, Cilt 99, ss. 354–360.
  7. Hossain, M.Z., Wu, W., Xu, W.Z., Chowdhury, M.B.I., Jhawar, A.K., Machin, D., Charpentier, P.A., 2018, “High-Surface-Area Mesoporous Activated Carbon from Hemp Bast Fiber Using Hydrothermal Processing”, Journal of Carbon Research, Cilt 4, Sayı 38, ss. 1-15.
  8. Ivanichok, N. Y., Budzuliak, I. M., Moiseienko, M. I., Lisovskiy, R. P., Rachii, B. I., Gamarnyk, A. M., Lisovska, S. A., 2020, “Electrochemical properties of nanoporous carbon materials obtained from raw materials of plant origin (hemp shives)”, Physics and Chemistry of Solid State, Cilt 21, Sayı 1, ss. 35-42.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

March 1, 2022

Submission Date

July 8, 2021

Acceptance Date

December 15, 2021

Published in Issue

Year 2022 Volume: 10 Number: 1

APA
Aksoğan Korkmaz, A., & Önal, Y. (2022). KENEVİR ATIKLARININ KARBONİZASYONU VE AKTİF KARBON ELDESİ. Konya Journal of Engineering Sciences, 10(1), 29-39. https://doi.org/10.36306/konjes.967894
AMA
1.Aksoğan Korkmaz A, Önal Y. KENEVİR ATIKLARININ KARBONİZASYONU VE AKTİF KARBON ELDESİ. KONJES. 2022;10(1):29-39. doi:10.36306/konjes.967894
Chicago
Aksoğan Korkmaz, Aydan, and Yunus Önal. 2022. “KENEVİR ATIKLARININ KARBONİZASYONU VE AKTİF KARBON ELDESİ”. Konya Journal of Engineering Sciences 10 (1): 29-39. https://doi.org/10.36306/konjes.967894.
EndNote
Aksoğan Korkmaz A, Önal Y (March 1, 2022) KENEVİR ATIKLARININ KARBONİZASYONU VE AKTİF KARBON ELDESİ. Konya Journal of Engineering Sciences 10 1 29–39.
IEEE
[1]A. Aksoğan Korkmaz and Y. Önal, “KENEVİR ATIKLARININ KARBONİZASYONU VE AKTİF KARBON ELDESİ”, KONJES, vol. 10, no. 1, pp. 29–39, Mar. 2022, doi: 10.36306/konjes.967894.
ISNAD
Aksoğan Korkmaz, Aydan - Önal, Yunus. “KENEVİR ATIKLARININ KARBONİZASYONU VE AKTİF KARBON ELDESİ”. Konya Journal of Engineering Sciences 10/1 (March 1, 2022): 29-39. https://doi.org/10.36306/konjes.967894.
JAMA
1.Aksoğan Korkmaz A, Önal Y. KENEVİR ATIKLARININ KARBONİZASYONU VE AKTİF KARBON ELDESİ. KONJES. 2022;10:29–39.
MLA
Aksoğan Korkmaz, Aydan, and Yunus Önal. “KENEVİR ATIKLARININ KARBONİZASYONU VE AKTİF KARBON ELDESİ”. Konya Journal of Engineering Sciences, vol. 10, no. 1, Mar. 2022, pp. 29-39, doi:10.36306/konjes.967894.
Vancouver
1.Aydan Aksoğan Korkmaz, Yunus Önal. KENEVİR ATIKLARININ KARBONİZASYONU VE AKTİF KARBON ELDESİ. KONJES. 2022 Mar. 1;10(1):29-3. doi:10.36306/konjes.967894

Cited By