Kimyasal aktivasyon yöntemi ile üretilmiş olan çeşitli aktif karbonların adsorpsiyon kapasitelerinin karşılaştırılması
| dc.authorid | 0000-0002-1221-5661 | |
| dc.contributor.advisor | Bülbül, Şaban | |
| dc.contributor.author | Yalman, Üzeyir | |
| dc.date.accessioned | 2025-08-19T05:59:33Z | |
| dc.date.available | 2025-08-19T05:59:33Z | |
| dc.date.issued | 2025 | |
| dc.date.submitted | 2025 | |
| dc.department | NEÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı | |
| dc.description | Yüksek Lisans Tezi | |
| dc.description.abstract | Evsel, sanayi vb. sektörlerin atıksularının doğaya zarar vermeden kullanılması gittikçe önemli hale gelmiştir. Kullanmış olduğumuz ve atıksu haline gelmiş olan suların geri kullanımı ya da doğaya zarar vermeyecek şekilde doğaya salınması önem arz etmektedir. Bu çalışmada atıksu tesisi girişinden alınan numuneler üzerinde kimyasal aktivasyonla ile üretilmiş olan 5 farklı aktif karbon ile 2 dakika 150 devir/dak, 20 dakika 40 devir/dak karıştırılıp 60 dakika bekletilerek deneyler yapılmıştır. Hazırlanan bu numuneler üzerinde Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ), pH, elektrik iletkenliği, bulanık ve renk değerlerinin tespiti için deneyler yapılmıştır. Ayrıca Yüzey Analiz ve Porozite (BET ), yoğunluk, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FT-IR) analizi, Alan Emisyonlu Taramalı Elektron Mikroskopu (FE-SEM) görüntüleri yorumlanmıştır. Yüzey analiz sonuçlarına göre yüzey alanı en geniş olan OT ( Karakavak Tuz) numunesidir. Bunları sırasıyla OA (Karakavak Asit), AKT (Atık Kağıt Tuz), AKA (Atık Kağıt Asit) ve hazır aktif karbon izlemiştir. Gözenek hacim analizine göre mikro gözenekler arası sıralama yapıldığında hazır aktif karbon (% 63), OA (% 69), OT (% 84), AKA (% 74) ve AKT (% 91) numunelerinde olduğu görülmüştür. FE-SEM görüntülüleri incelendiğinde, numunelerin yüzeylerinde farklı gözenek yapıları ve morfolojik özellikler olduğu görümektedir. OA ve OT numunleri incelendiğinde daha belirgin net bir şekilde gözeneklerin oluştuğunu ve daha homojen bir şekilde dağıldığı görülürken, hazır aktif karbon AKT ve AKA numunelerinde daha az belirgin makro gözenekler ortaya koymuştur. Aktif karbonların yoğunluk analizleri incelendiğinde, gözeneklilik oranı ile yoğunluk arasında ters bir ilişki olduğu görülmüştür. En düşük yoğunluğa sahip numune OT iken, bunu sırasıyla OA, AKA, AKT ve hazır aktif karbon numuneleri takip etmiştir. Atıksu arıtımı çalışmaları, OT numunesinin KOİ gideriminde % 19, bulanıklık gideriminde % 61 ve renk gideriminde % 13 ile en yüksek verimi sağladığını göstermiştir. OA ve AKA numunelerinde adsorpsiyon kapasitesinin düşük olması, fosfat türlerinin gözenekleri tıkamasıyla ilişkilidir. Bununla birlikte, pH ve elektrik iletkenliği değerlerinde tüm numunelerde anlamlı bir değişiklik gözlenmemiştir. Bu çalışma sonuçları, çinko klorür ile aktivasyonun mikro ve mezo gözenek yapısını geliştirmede fosforik aside kıyasla daha etkili bir yöntem olduğunuda ortaya koymuştur. Özellikle OT numunesi, yüksek mikro gözenekliliği ve geniş yüzey alanı sayesinde atıksu arıtımı için en uygun numune olarak öne çıkmıştır. Bu bulgular, aktif karbon üretiminde kullanılan aktivasyon ajanlarının ve süreç parametrelerinin malzeme özellikleri üzerindeki kritik etkisini bir kez daha göstermiştir. Ayrıca bu çalışma kapsamında atık ürünlerin daha ekonomik ürünlere dönüşmesi sağlanmış olup üretilen aktif karbonların ticari aktif karbonlara kıyasla daha kullanılabilir olduğu ortaya konulmuştur. | |
| dc.description.abstract | The use of wastewater from domestic, industrial, and other sectors without harming the environment has become increasingly important. It is crucial to reuse used wastewater or release it back into the environment in a manner that does not harm the environment. In this study, experiments were conducted on samples taken from the inlet of a wastewater plant using five different activated carbons produced through chemical activation: mixing for 2 minutes at 150 rpm, 20 minutes at 40 rpm, and then holding for 60 minutes. Experiments were conducted on these prepared samples to determine Chemical Oxygen Demand (COD), pH, electrical conductivity, turbidity, and color values. Additionally, Surface Analysis and Porosity (BET), density, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) analysis, and Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM) images were interpreted. According to the surface analysis results, the OT (Karakavak Salt) sample had the largest surface area. These were followed by OA (Black Oak Acid), AKT (Waste Paper Salt), AKA (Waste Paper Acid), and prepared activated carbon, respectively. When micropores were sorted according to pore volume analysis, it was seen that these were present in prepared activated carbon (63%), OA (69%), OT (84%), AKA (74%), and AKT (91%) samples. When FE-SEM images were examined, it was seen that the samples had different pore structures and morphological features on their surfaces. When OA and OT samples were examined, it was seen that pores were more clearly formed and more homogeneously distributed, while prepared activated carbon AKT and AKA samples revealed less pronounced macropores. When the density analyzes of activated carbons were examined, it was observed that there was an inverse relationship between porosity ratio and density. OT had the lowest density sample, followed by OA, AKA, AKT, and prepared activated carbon samples, respectively. Wastewater treatment studies showed that the OT sample provided the highest efficiency in COD removal with 19%, turbidity removal with 61%, and color removal with 13%. The low adsorption capacity in the OA and AKA samples was related to pore blockage by phosphate species. However, no significant changes were observed in pH and electrical conductivity values in all samples. The results of this study also demonstrated that activation with zinc chloride is a more effective method than phosphoric acid in improving micro- and mesoporous structures. The OT sample, in particular, stood out as the most suitable sample for wastewater treatment due to its high microporosity and large surface area. These findings once again demonstrated the critical impact of the activation agents and process parameters used in activated carbon production on material properties. Furthermore, this study enabled the transformation of waste products into more economical products, and demonstrated that the produced activated carbons are more usable compared to commercially available activated carbons. | |
| dc.identifier.citation | Yalman, Ü. (2025). Kimyasal aktivasyon yöntemi ile üretilmiş olan çeşitli aktif karbonların adsorpsiyon kapasitelerinin karşılaştırılması. (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi). Necmettin Erbakan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Konya. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12452/19624 | |
| dc.language.iso | tr | |
| dc.publisher | Necmettin Erbakan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü | |
| dc.relation.publicationcategory | Tez | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
| dc.subject | Adsorpsiyon | |
| dc.subject | Aktif Karbon | |
| dc.subject | Atıksu | |
| dc.subject | Bulanıklık | |
| dc.subject | Kimyasal Aktivasyon | |
| dc.subject | Kimyasal Oksijen İhtiyacı | |
| dc.subject | Adsorption | |
| dc.subject | Activated Carbon | |
| dc.subject | Wastewater | |
| dc.subject | Turbidity | |
| dc.subject | Chemical Activation | |
| dc.subject | Chemical Oxygen Demand | |
| dc.title | Kimyasal aktivasyon yöntemi ile üretilmiş olan çeşitli aktif karbonların adsorpsiyon kapasitelerinin karşılaştırılması | |
| dc.title.alternative | Comparison of adsorption capacities of various activated carbons produced by chemical activation method | |
| dc.type | Master Thesis |
