Search

Bu çalışmada; Siyez (Triticum monococcum L.) buğday kavuzundan kimyasal aktivasyon yöntemi ile ZnCl2 kullanılarak, yüksek yüzey alanına ve uygun gözenek dağılımına sahip aktif karbonlar üretildi. Elde edilen aktif karbonun sulu çözeltilerden anyonik (metanil sarısı) ve katyonik (metilen mavisi) boyarmadde adsorpsiyonu üzerindeki verimliliği araştırıldı. Bunun yanında, TG-DTA, elemental analiz, SEM-EDX görüntüleri, BET özgül yüzey alanları, N2 adsorpsiyon-desorpsiyon izotermleri, por hacimleri, por boyut dağılımları ve FTIR spektrumları kullanılarak aktif karbonun yüzey karakterizasyonu gerçekleştirildi. Aktifleyici madde oranı (a/a) 2 kullanılarak, 500 °C karbonizasyon sıcaklığında aktif karbonun en yüksek yüzey alanı 1321 m 2 /g olarak ölçüldü. Adsorpsiyon deneylerinde Batch yöntemi kullanıldı. Adsorpsiyon çalışmalarını etkileyen adsorbent konsantrasyonu, başlangıç boya konsantrasyonu, adsorpsiyon süresi, sıcaklık ve pH gibi parametreler incelendi. İzotermler (Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin-Radushkevich), kinetik modeller (yalancı-birinci dereceden ile yalancı-ikinci dereceden) ve termodinamik parametreler (Gibbs serbest enerji, entalpi ve entropi) kullanılarak aktif karbon üzerinde metanil sarısı ve metilen mavisi adsorpsiyon mekanizmaları açıklandı. In this study; the activated carbon with a high surface area and appropriate pore distribution was produced from einkorn (Triticum monococcum L.) wheat husk by using ZnCl2 with chemical activation method. The efficiency of the obtained activated carbon on the adsorption of anionic (metanil yellow) and cationic (methylene blue) dyestuffs from aqueous solutions was investigated. In addition, the surface characterization of activated carbon was performed using TG-DTA, elemental analysis, SEM-EDX images, BET specific surface areas, N2 adsorption-desorption isotherms, pore volumes, pore size distributions and FTIR spectra. The highest surface area of activated carbon was measured as 1321 m 2 /g at the carbonization temperature of 500 °C by using 2 impregnation ratio (w/w). Batch method was used in adsorption experiments. The parameters affecting the adsorption studies such as adsorbent concentration, initial dye concentration, adsorption time, temperature and pH were investigated. The adsorption mechanisms of metanil yellow and methylene blue on activated carbon were explained by using isotherms (Langmuir, Freundlich, Temkin, and Dubinin-Radushkevich), kinetic models (pseudofirst-order and pseudo-second-order), and the thermodynamic parameters (Gibbs free energy, enthalpy, and entropy).

Azot ve fosfor tüm canlılar için önemli elementlerdir ve aynı zamanda tarımda kullanılan gübreler açısından da kritik role sahiptir. Buna karşın azot ve fosforun sınır değerlerinin üzerinde doğal su kaynaklarına kontrolsüzce erişmesi/deşarj edilmesi sonucu ötrofikasyon tehdidi nedeniyle çevre kirliliği ile mücadele ve atıksu yönetiminde de rolleri son derece büyüktür. Dolayısıyla hem canlıların ihtiyaç duyması sebebiyle hem de gereğinden fazlasının yine canlıya ve doğaya zarar vermesi açısından ele alındığında bubesin elementlerinin özellikle atıksulardaki kontrolü ve yönetimi daha sürdürülebilir bir boyutta değerlendirilmelidir. Bu besin elementleri kaçınılmaz olarak atık sularda bulunduğundan, \"atık\" statüsü ile değerlendirerek bertarafına yoğunlaşmak yerine, gübre \"hammaddesi\" olarak ele alıp onları geri kazanmak çok daha akıllıca olacaktır. Özellikle fosfor yenilenemez ve sınırlı bir kaynak olduğundan atık olarak nitelendirmenin ötesinde son derece değerlidir. Bu bakımdan fosfor mineralleri (fosfat kayaçları) Avrupa Komisyonu tarafından da yayınlanan kritik hammadde listesinde yer almaktadır. Öte yandan azotun en önemli formu olarak amonyak ise, bu listede yer almasa da dünya genelinde en çok üretilen ikinci endüstriyel kimyasal olarak azot bazlı gübre üretimi için gereklidir. Sonuç olarak hem amonyak hem de fosfat için bertaraflarının yanı sıra geri kazanımlarına yönelik yapılacak çalışmalar bu bakımdan dikkate alınmalıdır.Bu çalışma, amonyak ve fosfor geri kazanımında modifiye edilmiş aktif karbon manyetik nanoparçacıkların (kompozit PAC-MNP) kullanılmasının etkinliğini araştırmak için yapılmıştır. Bu noktadan hareketle, Yüksek Hızlı Aktif Çamur (YHAÇ) sistemlerinin B aşamasından elde edilen atıksuların simülasyonu yapılarak ikincil amonyak ve fosfor kaynaklarının geri kazanılması amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında sulu çözeltiden 50 ila 1000 mg/L başlangıç konsantrasyon aralığında kesikli adsorpsiyon deneyleri yapılmıştır. Toz aktif karbon, güçlü hidroklorik asit ile modifiye edilmiş (fonksiyonelHCl – PAC) ve daha sonra \"birlikte çökeltme\" sentez yöntemi ile manyetit nanoparçacıkları ile emprenye edilmiştir. PAC-MNP karakterizasyonu için, Potentiyometrik Titrasyon, Zeta Potansiyel, SEM, EDX, Fourier Transform Infrared Spektroskopi (FT-IR), ve BET ölçümleri yapılmıştır. Bu deneyler Kompozit PAC-MNP'nin amonyak ve fosfat simultane adsorpsiyonunda etkili olduğunu kanıtlamıştır. Denge çalışmaları, sentetik olarak hazırlanan N-P çözeltisinin, amonyak için Freundlich izoterm modeli ve fosfat iyonları için Redlich-Peterson modeli ile uyumlu olduğunu göstermiştir. Ayrıca, sentetik N-P çözeltisinin kinetik çalışmaları sonucunda amonyakazotun Psedou-İkinci Derece ile, fosfatın Elovich modelleriyle uyumlu olduğu belirlenmiştir. En yüksek adsorpsiyon kapasitesi, 1000 mg/L olarak hazırlanan N-P çözeltisi ile pH 10 da, 0,3 g PAC-MNP kullanılarak fosfat için 21,74 mg/g, amonyak için 15,05 mg/g elde edilmiştir. Amonyak ve fosfatın PAC-MNP’nin yüzeyinden 1 saat ve 4 döngü boyunca gerçekleştirilen desorpsiyon deneyi için farklı elektrolit çözeltiler denenmiş, ancak optimum çözeltinin 1 M NaOH çözeltisi olduğu tespit edilmiştir.Araştırma sonuçlarına göre, adsorpsiyon yönteminin atıksulardaki amonyak ve fosfatın kontrolü ve besin kaynağı olarak Strüvit’e dönüştürülmelerinde sürdürülebilir ve etkili bir yöntem olduğu düşünülmektedir. Nitrogen and phosphorus are important elements for all living things and also play a critical role in fertilizers used in agriculture. On the other hand, due to the threat of eutrophication as a result of the uncontrolled access/discharge of nitrogen and phosphorus to natural water resources above the limit values, they also play an extremely important role in the fight against environmental pollution and wastewater management. When considered the necessity of the nutrients to living species as well as their excessive amounts somehow occurring in water bodies are considered, the control and management of these nutrients, especially in wastewater, should be evaluated in a more sustainable way. As these nutrients are inevitably found in wastewater, it would be wiser to conceive them as fertilizer \"raw material\" and recycle them, rather than evaluating as \"waste\" and disposing them. Especially since phosphorus is a non-renewable and limited resource, it is extremely valuable beyond characterizing it as waste. In this respect, phosphorus minerals (phosphate rocks) are included in the critical raw material list published by the European Commission. On the other hand, ammonia, as the most important form of nitrogen, is required for the production of nitrogen-based fertilizer as the second most produced industrial chemical in the world, although it is not included in this list. As a result, studies to be carried out for the recovery of both ammonia and phosphate rather than their disposal should be considered in this regard.This study was conducted to investigate the effectiveness of using modified activated carbon magnetic nanoparticles (composite PAC-MNPs) in ammonia-nitrogen and phosphorus recovery. From this point, it was intended to recover the secondary ammonia and phosphorus sources by simulating the effluents obtained from B-stage of High Rate Activated Sludge (HRAS) systems. In the scope of the study, batch experiments were carried out for adsorption studies within the initial concentration range of 50 to 1000 mg/L from an aqueous solution (N-P solution). Powdered activated carbon was modified with strong hydrochloric acid (functionalizedHCl – PAC) and then impregnated with magnetite nanoparticles (MNPs) by “co-precipitation” method. For PAC-MNP characterization, Potentiometric Titration, Zeta Potential, SEM, EDX, FTIR, and BET measurements were performed. These experiments proved that Composite PAC-MNP is effective in simultaneous adsorption of ammonia-nitrogen and phosphate species. Equilibrium studies showed that the synthetically prepared N-P solution was consistent with the Freundlich isotherm model for ammonia-nitrogen and Redlich-Peterson for phosphate ions. As a result of the kinetic studies of the synthetic N-P solution, it was determined that ammonia was consistent with the Psedou-Second Order and Phosphate was consistent with the Elovich models. The highest adsorption capacity was achieved to be 21.74 mg/g for phosphate, 15.05 mg/g for ammonia at pH 10 by employing 0.3 g PACMNPs to N-P solution prepared as 1000 mg/L. For the desorption experiment of N and P species from the surface of PAC-MNP for 1-hour and until four cycles, different electrolyte solutions were tried, but it was determined that the most appropriate solution was 1 M NaOH.According to the results of the study, it is considered that the adsorption method is a sustainable and effective method for the control of ammonia and phosphate in wastewater as well as their conversion to Struvite as nutrient source.

Bu çalışmada dünyada birçok ağaçta asalak olarak yaşayan buna rağmen içeriği bakımdan birçok araştırmaya konu olan ökseotu (Viscum album L.) bitkisinin adsorbent olarak değerlenrilebilirliğini araştırmak amaçlanmıştır. Ökseotu bitkisi öncelikle sap ve yapraklarıyla birlikte kurutulmuştur. Daha sonra HCl ile muamele edilmiş ve termal metodla aktifleştirme işlemi gerçekleştirilmiştir. Aktifleştirme işlemi azot atmosferinde yüksek fırında 400 oC’ de gerçekleştirilmiştir. Elde edilen aktif kömürün karakterizasyonu kimyasal, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Termal Analiz, Brunauer–Emmett–Teller (BET) ve Taramalı Elektron Mikroskopu(SEM) analiz metodları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Karakterize edilen aktif kömür sulu çözeltide bulunan kurşunun (Pb+2) giderilmesinde kullanılmış ve etkinliği test edilmiştir. Denemeler kesikli proseste gerçekleştirilmiştir. Kurşun gideriminde çözelti pH’ının etkisinin incelenmesi amacıyla altı farklı pH’da (1-6) denemeler yapılmış ve en iyi giderimin qe:50.78 mg/g ile pH: 5 te olduğu tespit edilmiştir. Sıcaklığın kurşun giderimine etkisi incelenirken üç farklı adsorpsiyon sıcaklığında(26oC-45oC) denemeler gerçekleştirilmiş sıcaklığın artışı ile giderimin arttığı ve çalışılan sıcaklıklarda en iyi giderimin 45oC olduğu belirlenmiştir. Katı/sıvı oranının giderime etkisi ise üç farklı katı/sıvı oranı(0.4-1g/l) için belirlenmiş olup en yüksek giderim yüzdesini 1g/l lik katı sıvı oranında elde edilirken en iyi adsorpsiyon kapasitesi 0.4g/l lik katı/sıvı oranında belirlenmiştir. Yapılan denemeler sonunda ökseotundan termal metodla aktifleştirilerek elde edilen aktif kömürün kurşun gideriminde ucuz, kolay hazırlanabilir ve kolay temin edilebilir bir adsorbent olarak kullanılabileceği belirlenmiştir., In this study, it was aimed to investigate the applicability of mistletoe (Viscum album L.) plant, which is parasitic on many trees in the world, but which is the subject of many studies in terms of its content, as an adsorbent. The mistletoe plant is first dried together with its stem and leaves. It was then treated with HCl and activated by thermal method. The activation process was carried out at 400 oC in a blast furnace in a nitrogen atmosphere. The characterization of the obtained activated charcoal was carried out using chemical, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Thermal Analysis, Brunauer–Emmett–Teller (BET) and Scanning Electron Microscope (SEM) analysis methods. Characterized activated charcoal was used to remove lead (Pb+2) in aqueous solution and its effectiveness was tested. The experiments were carried out in batch process. In order to examine the effect of solution pH on lead removal, experiments were carried out at six different pH (1-6) and it was determined that the best removal was at pH: 5 with qe: 50.78 mg/g. While examining the effect of temperature on lead removal, experiments were carried out at three different adsorption temperatures (26oC-45oC). The effect of solid/liquid ratio on removal was determined for three different solid/liquid ratios (0.4-1g/l), and the highest removal percentage was obtained at 1g/l solid/liquid ratio, while the best adsorption capacity was determined at 0.4g/l solid/liquid ratio. At the end of the trials, it was determined that the activated charcoal obtained from the mistletoe by the thermal method can be used as a cheap, easily prepared and easily available adsorbent in lead removal.

Bu çalışmada beyaz şapkalı kültür mantarından (Agaricus bisporus) üretilen aktif karbonun (AC), atık suların ıslahındaki potansiyelini ortaya koymak amacıyla metilen violet 2B (MV 2B) giderimindeki adsorpsiyon performansı incelenmiştir. Aktifleştirme prosesi, potasyum hidroksit (KOH) varlığında kimyasal aktivasyon yöntemi kullanılarak, tüp fırında azot atmosferinde gerçekleştirilmiştir. Adsorpsiyon olayını önemli ölçüde etkileyen pH, sıcaklık, başlangıç MV 2B çözelti konsantrasyonu ve adsorban miktarı parametreleri incelenmiştir. Deney sonuçlarından elde edilen veriler kullanılarak termodinamik, izoterm ve kinetik analizler yapılmıştır. Elde edilen pozitif entalpi (ΔH⁰) (30.658 kJ mol-1) değerinden işlemin endotermik olduğu ve negatif Gibbs serbestlik enerjisi (ΔG⁰) değerlerinden fiziksel bir adsorpsiyon işlemi meydana geldiği anlaşılmaktadır. Adsorpsiyon işlemi izoterm analizlerine göre Langmuir izoterm modeline (R2 = 0.98989) daha uygun olduğu, kinetik analize göre ise yalancı ikinci mertebe reaksiyon ile kontrol edildiği belirlenmiştir. Elde edilen AC’nin maksimum adsorpsiyon kapasitesinin 303.030 mg g-1 ve Brunauer–Emmett–Teller (BET) yöntemi ile yüzey alanının 1741.690 m2 g-1 olduğu belirlenmiştir., In this study, the adsorption performance of activated carbon (AC) produced from the white cap mushroom (Agaricus bisporus) in methylene violet 2B (MV 2B) removal was investigated in order to reveal its potential in wastewater treatment. The activation process was carried out in a nitrogen atmosphere in a tubular furnace using the chemical activation method in the presence of potassium hydroxide (KOH). The parameters of pH, temperature, initial MV 2B solution concentration and amount of adsorbent, which significantly affect the adsorption process, were investigated. Thermodynamic, isotherm and kinetic analyzes were carried out using the data obtained from the experimental results. It is understood that obtained positive value of entalpy (ΔH⁰) (30.658 kJ mol-1) indicates that the process is endothermic and the numerical value of Gibbs free energy (ΔG⁰) indicates that a physical adsorption process has taken place. It was determined that the adsorption process was more suitable for Langmuir isotherm model (R2 = 0.98989) according to isotherm analysis, and it was controlled by pseudo-second-order reaction according to kinetic analysis.The maximum adsorption capacity of the obtained AC was determined as 303.030 mg g-1 and the surface area was determined as 1741.690 m2 g-1 by Brunauer–Emmett–Teller (BET) method.

Aktif karbon geçmişi çok eskilere dayanan, kullanımı gittikçe artan ve adsorpsiyon amacıyla kullanılan bir maddedir. Aktif karbon; yüksek karbon içeriğine sahip maddelere uygulanan aktivasyon prosesi ile yüzey alanı ve gözenek hacmi oldukça geliştirilmiş adsorban malzeme olarak tanımlanabilmektedir. Hammadde, hazırlanması düşünülen aktif karbon özelliklerini belirleyen en önemli etkenlerden birisidir. Aktif karbon üretiminde kullanılacak hammadde için bir sınırlama olmamasına rağmen, düşük inorganik içerikli, yüksek karbon içeriğine sahip ucuz hammaddeler, aktif karbon üretimi için tercih edilmektedir. Ülkemiz aktif karbon üretiminde hammadde olarak kullanılabilecek birçok kaynağa sahiptir. Bu kaynaklar arasında karbon içeriği yüksek, rezervi bol linyit, biyokütle (odun talaşı, meyve çekirdekleri ve kabukları vb.) ve endüstri atıkları yer almaktadır. Bu araştırmada, Afyon Alkaloidleri Fabrikasında atık olarak ortaya çıkan haşhaş kapsülü küspesinin pirolizi sonucunda elde edilen katı ürün (char), fosforik asit ile aktive edilmiş ve daha sonra karbonizasyonu yapılarak aktif karbon elde edilmiştir. Hazırlanan aktif karbon numunesinin, metilen mavisi adsorpsiyon çalışmaları yapılıp performans değerlendirmesi yapılması hedeflenmiştir. Bunun için atık hammaddemizin önce 400 °C ve 500 °C’de pirolizi yapılmıştır. Bu numunelerimiz ağırlıkça 2:1, 3:1 ve 4:1 oranlarında H3PO4 ile aktive edilerek her bir numune 400, 600 ve 800 °C’de karbonize edilmiştir. Elde edilen numunelere uygulanan metilen mavisi adsorpsiyon deneyleri sonucunda en iyi performansı; 400 °C’de pirolizi yapılan, kütlece 3:1 oranında H3PO4 ile aktive edilen ve son olarak karbonizasyon sıcaklığı 800 °C olan numune gözlemlenmiştir. Daha sonra bu numunenin adsorpsiyon verimini başlangıç metilen mavisi konsantrasyonu, sıcaklık, pH, başlangıç adsorban miktarı gibi parametrelerin ne şekilde etkilediği araştırılmıştır. 100 ppm başlangıç metilen mavisi konsantrasyonu, 25 °C sıcaklık, pH 8 ve 0,05 g başlangıç adsorban miktarındaki adsorpsiyon kapasitesi en iyi performansı vermiştir. Numunenin adsorpsiyon izotermlerinden hangisine uyumlu olduğunu anlamak için adsorpsiyon izotermlerine uyarlanmıştır. Numunenin Langmuir izotermine uygun olduğu anlaşılmıştır. Son olarak ise numunenin karakteristik özelliklerini belirlemek için SEM-EDS, BET, XRD ve FT-IR analizleri yaptırılmıştır. Activated carbon is a substance that has a long history, is increasingly used, and is used for adsorption purposes. Activated carbon; It can be defined as an adsorbent material whose surface area and pore volume are highly improved with the activation process applied to substances with high carbon content. The raw material is one of the most important factors that determine the activated carbon properties to be prepared. Although there is no limitation for the raw material to be used in activated carbon production, cheap raw materials with low inorganic content and high carbon content are preferred for activated carbon production. Our country has many resources that can be used as raw materials in the production of activated carbon. Among these resources are lignite with high carbon content, abundant reserves, biomass (wood sawdust, fruit seeds and peels, etc.) and industrial wastes. In this research, the solid product (char) obtained as a result of the pyrolysis of the poppy capsule pulp, which is produced as waste in the Afyon Alkaloids Factory, was activated with phosphoric acid and then activated carbon was obtained by carbonization. It is aimed to evaluate the performance of the prepared activated carbon sample by performing methylene blue adsorption studies. For this, our waste raw material was first pyrolyzed at 400 °C and 500 °C. These samples were activated with H3PO4 at 2:1, 3:1 and 4:1 ratios by weight, and each sample was carbonized at 400, 600 and 800 °C. As a result of the methylene blue adsorption experiments applied to these results, the best methylene blue removal percentage; The sample, which was activated with H3PO4 at a ratio of 3:1 by weight and carbonized at 800 °C, gave pyrolysis at 400 °C. Then, the effects of parameters such as initial methylene blue concentration, temperature, pH, initial adsorbent amount of this sample on the adsorption efficiency were investigated. Adsorption isotherms are adapted to understand which of the adsorption isotherms the sample is compatible with. The sample was found to be suitable for the Langmuir isotherm. Finally, SEM-EDS, BET, XRD and FT-IR analyzes were performed to determine the characteristic features of the sample.

Bu çalışmada çam kozalağının pirolizi ile elde edilen aktif karbon, sulu çözeltilerden Rodamin B boyasının gideriminde adsorban olarak kullanılmıştır. Üretilen aktif karbon 4 farklı kimyasal katalizör (ZnCl2, H3PO4, H2SO4 ve KOH) ile modifiye edilerek, aktivasyon işleminin adsorpsiyon verimliliği üzerine etkisi incelenmiştir. Adsorpsiyon deneyleri kesikli sistemde çalışılmış ve baslangıç boya konsantrasyonu, temas süresi, pH ve sıcaklık gibi parametrelerin adsorpsiyon prosesi üzerine etkisi araştırılmıştır. Maksimum boya giderimi pH=3,0’de gözlemlenmiştir. Başlangıçtaki boya konsantrasyonunun artmasıyla Rodamin B adsorpsiyonu azalmıştır. Temas süresinin artmasıyla Rodamin B'nin giderim verimi artmıştır ve yaklaşık 30 dakika içinde dengeye ulaşılmıştır. Aktif karbonun KOH ile aktivasyonu sonucu en yüksek boya uzaklaştırma verimi (%49,71) elde edilmiştir. Deneysel sonuçlar, Langmuir ve Freundlich izoterm modellerine uygunlukları açısından incelenmiştir. Korelasyon katsayılarına göre Langmuir izoterm modelinin bu çalışmada elde edilen deneysel verilere daha uygun olduğu bulunmuştur. Hesaplanan termodinamik parametrelerle birlikte adsorpsiyon mekanizması açıklanmaya çalışılmıştır. Buna göre elde edilen pozitif ∆G değerleri adsorpsiyon prosesinin kendiliğinden olmadığını, pozitif ∆H ve ∆S değerleri ise adsorpsiyon prosesinin endotermik ve rastgele olduğunu göstermiştir., In this study, active carbon obtained by pyrolysis of pine cone was used as an adsorbent in the removal of Rhodamine B dye from aqueous solutions. The produced active carbon was modified with 4 different chemical catalysts (ZnCl2, H3PO4, H2SO4 ve KOH) and the effect of the activation process on the adsorption efficiency was investigated. Adsorption experiments were studied in a batch system and the effects of parameters such as initial dye concentration, contact time, pH and temperature on the adsorption process were investigated. Maximum dye removal was observed at pH=3.0. Rhodamine B adsorption decreased with increasing initial dye concentration. With increasing contact time, the removal efficiency of Rhodamine B increased and equilibrium was reached in about 30 minutes. The highest dye removal efficiency (49.71%) was obtained as a result of activation of activated carbon with KOH. Experimental results were examined in terms of their suitability to the Langmuir and Freundlich isotherm models. According to the correlation coefficients, the Langmuir isotherm model was found to be more suitable for the experimental data obtained in this study. The adsorption mechanism has been explained with the thermodynamic parameters calculated. Accordingly, the obtained positive ∆G values showed that the adsorption process was not spontaneous, and the positive ∆H and ∆S values showed that the adsorption process was endothermic and random.

Bu tez çalışması Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) 1002 – Hızlı Destek Programı tarafından 119R011 nolu proje ve Pamukkale Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü tarafından 2018FEBE053 nolu proje ile desteklenmiştir Biyogaz, enerji gereksiniminin sağlanması noktasında en etkili teknolojilerden biri olarak görülmektedir. Söz konusu bu gazın, enerji verimliliğinin yüksek olması için içerisinde bulunan CO2, H2S ve siloksan gibi safsızlıkların giderilmesi gerekmektedir. Biyogaz akımı içerisindeki siloksan bileşiklerinin enerji üretimi sırasında motor aksamlarında oluşturduğu hasarlardan dolayı bu bileşiklerin giderilmesi öncelikli hale gelmiştir. Bu çalışmada, Denizli Merkez Atıksu Arıtma Tesisi biyogaz örnekleri ile çalışılarak impinger ve Tedlar torbası örnekleme yöntemleri ile biyogazda bulunan uçucu metil siloksan (UMS) bileşiklerinin konsantrasyonları belirlenmiştir. İki örnekleme yöntemi kıyaslanmış sonuç olarak impinger ile sahada örneklemede daha fazla verim elde edilmiştir. Adsorpsiyon çalışmalarında, granüler aktif karbon (GAC), metal organik kafes yapılar (MOF) ve karbon nanotüp (CNT) adsorbanları ile uçucu metil siloksan (UMS) bileşiklerinin gerçek biyogaz akımındaki adsorpsiyon deneyleri gerçekleştirilmiştir. Her bir adsorban için, kırılma ve tükenme zamanlarına göre adsorpsiyon kapasiteleri ve arıtılmış yatak hacimleri hesaplanmıştır. GAC bileşiklerinden kırılma zamanlarında yüksek adsorpsiyon kapasitelerine L4, L5, D4, D5 ve D6 bileşiklerinde sırasıyla 24 mg/g, 18 mg/g, 22 mg/g, 107 mg/g ve 26 mg/g değerleri ile AC2 adsorbanı ile ulaşılmıştır. MOF bileşiklerinde istenen van der Walls etkileşimi sağlanamamış ve adsorpsiyonda yüksek verim alınamamıştır. CNT adsorbanları arasında en yüksek adsorpsiyon kapasiteleri SWCNT-saf, DWCNT-saf ve DWCNT-OH türleri ile sağlanmıştır. Biyogaz içerisinde en fazla bulunan D5 bileşiğinin adsorpsiyon kapasitesi en fazla SWCNT-saf adsorbanında 45mg/g olarak tespit edilmiştir. Karboksilik grupların siloksan adsorpsiyonunda diğer türlere göre daha başarısız olduğu tespit edilmiştir. Çalışmada, adsorbanların BET spesifik yüzey alanı, toplam gözenek boyutu ve mezogözenekliliği gibi yapısal özellikleri incelenmiştir. Çalışmada, bir adsorbanının yüzey alanının ve mezogözenek dağılımının artırılmasının büyük molekül yapılı UMS bileşiklerinin adsorpsiyonunda ciddi artışlara neden olabileceği ortaya konmuştur. Biogas is one of the most effective technologies in terms of providing energy requirements. In order to increase the energy efficiency of this gas, the impurities such as CO2, H2S, and siloxanes must be removed. The elimination of siloxane compounds in the biogas stream has become a priority, due to the siloxanes cause damage on the engine parts during the energy production. In this study, the concentrations of volatile methyl siloxane (UMS) compounds were determined with impinger and Tedlar bag sampling methods in the gas composition at Denizli Central Wastewater Treatment Plant. Two sampling methods were compared and more efficiency was obtained in the site sampling with impinger. Adsorption experiments of volatile methyl siloxane (UMS) compounds were carry out by granular activated carbon (GAC), metal organic frameworks (MOF) and carbon nanotube (CNT) adsorbents in the real biogas stream. For each adsorbent, adsorption capacities and treated bed volumes were calculated according to breakthrough and exhausted times. High adsorption capacities of GAC compounds at breakthrough points were achieved with AC2 values of 24 mg/g, 18 mg/g, 22 mg/g, 107 mg/g, and 26 mg/g for L4, L5, D4, D5, D6 compounds, respectively. The desired van der Walls interaction could not be achieved in MOF compounds and high efficiency in adsorption could not be obtained. Among the CNT adsorbents, the highest adsorption capacities were obtained with SWCNT-pure, DWCNT-pure and DWCNT-OH types. The adsorption capacity of D5 compound, which is the most abundant in biogas, was determined as 45 mg/g for SWCNT-pure adsorbent. It was determined that carboxylic groups were more unsuccessful in siloxane adsorption than other species. Structural properties of adsorbents such as BET specific surface area, total pore size and mesoporosity were also investigated within the scope of the study. It was revealed that increasing the surface area and mesoporosity of an adsorbent give more effective results in the siloxane adsorption of large molecular structure UMS compounds.

Bu çalışmada, karaçam ağacı talaşından fosforik asitle kimyasal aktivasyon metoduyla aktif karbon üretilmiş ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Emdirme oranı (2:1, 3:1, 4:1) ve karbonizasyon sıcaklığı (400, 500, 600oC) gibi süreç değişkenlerinin, üretilen aktif karbonların BET yüzey alanı, gözenek hacmi, ortalama gözenek çapı ve gözenek boyut dağılımı gibi yapısal özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. BET, elementel, FT-IR, SEM ve STA-TG/DTA analizleri ile aktif karbonların yapısal özellikleri belirlenmiştir. Optimum koşullarda üretilen aktif karbon 4:1 emdirme oranında ve 400oC karbonizasyon sıcaklığında üretilmiştir. Üretilen aktif karbonun yüzey alanı 1378 m2/g olarak belirlenmiştir. Elde edilen aktif karbon, çözeltiden metilen mavisi gideriminde kullanılarak çeşitli parametrelerin (pH, sıcaklık, başlangıç derişimi, adsorban miktarı ve temas süresi) adsorpsiyon üzerine etkisi incelenerek adsorpsiyon süreci için optimum koşullar araştırılmıştır. Maksimum adsorpsiyon kapasitesinin 125 mg/g olduğu belirlenmiştir. Çalışmada ayrıca, adsorpsiyon kinetiği, izoterm ve termodinamik (ΔH°, ΔS°, ΔG°) parametreler incelenmiştir. Metilen mavisi adsorpsiyon kinetiğinin sözde II. mertebe eşitliğine, denge izotermleri Langmuir eşitliğine uymaktadır. Elde edilen sonuçlar, karaçam ağacı talaşından elde edilen aktif karbonların atıksudan metilen mavisini uzaklaştırma amacıyla kullanılabileceğini göstermektedir In this study, production of activated carbon and characterization was carried out from black pine sawdust with phosphoric acid chemical activation. The effects of process variables such as impregnation ratio (2:1, 3:1, 4:1) and carbonization temperature (400, 500, 600oC) on structural characteristic like BET surface area, pore volume, average pore size, pore size distribution of produced activated carbon. Structural properties of activated carbons were determined via BET, elemental, FT-IR, SEM, STA-TG/DTA analyses. Activated carbon produced at optimum conditions was produced at 400oC and impregnation ratio of 4:1. Surface area of produced activated carbon under these conditions has been determined as 1378 m2/g. Optimum conditions for adsorption process were determined by using of obtained activated carbon from optimum conditions for removal of methylene blue from aqueous solution, studying adsorption properties under various conditions (pH, temperature, initial concentration, adsorbent dosage, contact time). It has been determined that the maximum adsorption capacity is 125 mg/g. In this study also adsorption kinetics, isotherm and thermodynamic parameters (ΔH°, ΔS°, ΔG°) were investigated. Methylene blue adsorption kinetics were in agreement with the pseudo second order equation and equilibrium isotherms were in agreement with Langmuir equation. Results showed that, activated carbon produced from black pine sawdust can be used for removal of methylene blue from waste water

Tekstil endüstrisi boyama proseslerinde bol miktarda su, kimyasal madde ve boyar madde kullanılmaktadır. Boyama süreçlerinde kullanılan çıkış sularının alıcı ortamlara verilmeden önce arıtılması ve geri kazanımı ekolojik olarak hayati önem arz etmektedir. Adsorpsiyon yöntemi ile arıtma uygulamalarında, düşük maliyetli ve kolay elde edilebilen adsorbanlar tercih edilmektedir. Aktif karbon, yüzey alanı geniş ve adsorplama kapasitesi yüksek olan önemli bir adsorban türü olup karbon içerikli pek çok organik atıktan elde edilebilmektedir. Boyalı atık suların renk gideriminde sıklıkla aktif karbon kullanılmaktadır. Bu çalışmada ceviz kabuğundan farklı aktivasyon koşullarında elde edilen aktif karbonlar kullanılmıştır. Adsorpsiyon için en uygun yüzey özelliklerine sahip olan aktif karbon belirlenmiş ve deneylerde metilen mavisi giderimi için kullanılmıştır. Yapılan adsorpsiyon deneylerinde, adsorban konsantrasyonu, sıcaklık, pH ve adsorpsiyon süresi gibi parametrelerin boya giderimi üzerinde etkisi incelenmiştir. Son olarak elde edilen veriler Langmuir ve Freundlich izoterm modellerine uygunlukları bakımından değerlendirilmiştir. Copious amounts of water, chemicals and dyeing materials are used in dyeing processes in textile industry. It is ecologically vital to treat and recycle the discharge liquids used in dyeing processes before they are given to receiving environments. Low cost and easily obtainable adsorbents are preferred in treatment applications with adsorption method. Activated carbon is an important adsorbent with a large surface area with high adsorption capacity and can be obtained from many carbon-containing organic wastes. Activated carbon is frequently used in the color removal of dyed wastewater. In this study, activated carbons obtained from walnut shell under different activation conditions were used. Activated carbon, which has the most suitable surface properties for adsorption, was identified and used for removal of methylene blue in experiments. In the adsorption experiments, the effect of parameters such as adsorbent concentration, temperature, pH and adsorption duration on dye removal was investigated. Finally, the data obtained were evaluated in terms of their suitability to the Langmuir and Freundlich isotherm models.

Aktif karbonlar düşük maliyetli atık biyo malzemelerden elde edilebilen adsorpsiyon kapasiteleri yüksek ve tekrar kullanılabilir malzemelerdir. Bu çalışmada, filtre kahve ve polimer nanoiplik malzemeler kullanılarak aktif karbon formuna geçiş sağlanmış ve bu malzemelerin karbondioksit (CO2) ve metan gazı (CH4) adsorpsiyon kapasiteleri incelenmiştir. Filtre kahve numuneleri için aktif karbon formuna geçişte ZnCl2 ile kimyasal aktivasyon yapılarak 600°C, 700°C ve 800 °C gibi üç farklı sıcaklıkta kalsinasyon denenmiştir. En fazla adsorpsiyon miktarı 800 °C' de kalsine edilen numunelerde ölçülmüştür. Yapılan ölçümler neticesinde bu malzemenin, nispeten yüksek bir yüzey alanına 582,92 m2g-1 ve CO2 ve CH4 için 25 °C' de sırasıyla 2,6 mmol g-1 ve 1,1 mmol g-1 değerinde yüksek adsorpsiyon kapasitelerine sahip olduğu görülmüştür. Ayrıca, metal iyonlarının adsorpsiyon kapasitesi üzerindeki etkisini incelemek amacıyla, üretilen aktif karbonlara Fe+3 metal iyonlarının yüklenmesiyle karbondioksit ve metan adsorpsiyonu analizi yapılarak karşılaştırılmıştır. Yapılan ölçümlerde beklendiği gibi demir iyonu bulunan malzemelerin bulunmayanlara oranla yüzey alanı ve adsorpsiyon miktarı olarak daha verimli olduğu görülmüştür. 800 °C' de karbonize edilmiş Fe+3 yüklü aktif karbonun adsorpsiyon kapasitesi, CO2 için 3,1 mmol g-1 ve 25 °C' de CH4 için 1,2 mmol g-1 olduğu görülmüştür. Nanoiplik numuneleri için, poliakrilonitril (PAN) polimeri kullanılmıştır. Bu polimer elektro-eğirme metoduyla nanoiplik formuna dönüştürülmüştür. Bu çalışmada metal oksit içeren ve içermeyen numunelerin adsorpsiyon kapasiteleri karşılaştırılmıştır. Yapılan ölçümler sonucunda demir oksit nanoparçacık içeren (ACNF/Fe2O3) numunesinde yüzey alanı 212,2 m2g-1 kobalt (III) oksit nanoparçacık içeren (ACNF/Co3O4) numunesinin yüzey alanı 185,1 m2g-1 olarak ölçülmüştür. CO2 ve CH4 adsorpsiyon kapasiteleri ise 25 °C' de ACNF/Fe2O3 için sırasıyla 1,17 mmol g-1 ve 0,33 mmol g-1 ACNF/Co3O4 için sırasıyla 1,614 mmol g-1 ve 0,437 mmol g-1 dir. Demir oksit nanoparçacık içermeyen (ACNF) numunesindeki yüzey alanı 270,2 m2g-1 olarak ölçülmüştür. Ayrıca 25 °C'de sırasıyla 2,17 mmol g-1 ve 0,83 mmol g-1 CO2 ve CH4 adsorpsiyon kapasiteleri göstermiştir. Üretilen her bir malzeme UV-Vis, XRD, TGA, FTIR, SEM, EDX ve BET analizleri ile karakterize edilmiş olup optik, morfolojik ve yapısal özellikleri incelenmiştir. Ayrıca isosterik ısı hesaplamaları yapılarak adsorpsiyon türü ve kararlılık testleri yapılmıştır. Yapılan ölçümlerde isosterik ısı değerleri 0-35 °C sıcaklık aralığında CO2 ve CH4 için sırasıyla 20-35 kJ mol-1 ve 18-23 kJ mol-1 aralığında hesaplanmıştır. Sonuç olarak, biyo-tabanlı aktif karbonlar farklı gaz moleküllerini yakalamak için etkili ve alternatif bir adsorban olarak kullanılabilir., Activated carbons are materials that can be obtained from low-cost waste biomaterials, with high adsorption capacities and reusable materials. In this study, the transition to activated carbon form has been achieved by using filter coffee and polymer nanofibre materials, and the carbon dioxide and methane gas adsorption capacities of these materials have been investigated. In the transition to the activated carbon form for filter coffee samples, chemical activation with ZnCl2 was performed by calcining at three different temperatures such as 600 °C, 700 °C and 800 °C. The maximum amount of adsorption was measured in samples calcined at 800 °C. As a result of the measurements, it has been observed that this material has high adsorption capacities of 2.6 mmol g-1 and 1.1 mmol g-1, respectively at 25 °C for CO2 and CH4 at a relatively high surface area of 582.92 m2 g-1. Moreover, in order to examine the effect of metal ions on adsorption capacity, carbon dioxide and methane adsorption analysis was performed by loading Fe+3 metal ions to the activated carbon. As expected, the materials with iron ions were found to be more efficient in terms of surface area and amount of adsorption than those without. The adsorption capacity of Fe+3 loaded activated carbon, which is calcined at 800 °C, was found to be 3.1 mmol g-1 for CO2 and 1.2 mmol g-1 for CH4 at 25 °C. Polyacrylonitrile (PAN) polymer was used for nanofiber samples. This polymer has been converted to nanofiber form by the electrospinning method. In this study, adsorption capacities of samples with and without iron oxide were compared. As a result of the measurements, the surface area of the sample (Fe-ACNF) including iron oxide nanoparticle was measured as 212.2 m2 g-1. CO2 and CH4 adsorption capacities are 1.17 mmol g-1 and 0.33 mmol g-1 at 25 °C, respectively. The surface area of the iron oxide nanoparticle-free (ACNF) sample was measured as 270.2 m2 g-1. It also showed adsorption capacities of 2.17 mmol g-1 and 0.83 mmol g-1 CO2 and CH4, at 25 °C, respectively. Each material was characterized by UV-Vis, XRD, TGA, FTIR, SEM, EDX and BET analysis and its optical, morphological and structural properties were examined. In addition, adsorption type and stability tests were performed by making isosteric heat calculations. In the measurements made, isosteric heat values were calculated between 20-35 kJ mol-1 and 18-23 kJ mol-1 for CO2 and CH4 in the 0-35 °C temperature range, respectively. When stability tests were performed, a 2% reduction in the amount of adsorption was observed after 6 cycles. As a result, bio-based activated carbons can be used as an effective and alternative adsorbent to capture different gas molecules., Bu tez çalışması Selçuk üniversitesi BAP tarafından 18201081 nolu proje ile desteklenmiştir.

Basic Blue 41, tekstil endüstrisinde boyar madde olarak kullanılır. Boyar maddelerin bazıları doğal kökenli olmakla birlikte, bunların çoğu sentetiktir. Atık su arıtma tesislerinde işlem boyunca değişmeden kalan boyar maddeler toksik etkilere sahiptir. Tekstil atık sularının toksik olması, hem insan sağlığı hem de çevre açısından zararlı olduğu için arıtılması gerekmektedir. Bu çalışmada, elma kabuğundan elde edilen aktif karbon ile sulu ortamdan adsorbe edilen basic blue 41 boyar madde miktarının matematiksel olarak modellenmesi amaçlandı. Aktif karbon elde etmek için elma kabuğu, 2 mm'lik parçalar halinde ön işleme tabi tutulduktan sonra ZnCl2 ile kimyasal olarak aktive edildi. Farklı sıcaklıklarda (25, 35, 45 oC) ve konsantrasyonlarda (85, 100, 125 ppm) adsorbe edilen madde miktarı belirlendi. Adsorplanan boyar madde miktarını tahmin etmede doğrusal modele ek olarak 4 farklı doğrusal olmayan model (logaritmik, kuadratik, kübik, lojistik) kullanılarak en uygun model belirlendi. Hesaplamalarda istatistiksel anlamlılık düzeyi p, Basic blue 41 is used in textile industry as dyestuff. Some of the dyestuffs are of natural origin, but most of them are synthetic. Dyestuffs which remain unchanged throughout the process in the wastewater treatment plants have toxic effects. Textile wastewater should be toxic, and it should be purifyed because it is harmful to both human health and the environment. In this study, it was aimed to mathematically model the amount of basic blue 41 dye substances from the aqueous environment with activated carbon obtained from apple peel. The apple peel was chemically activated with ZnCl2 after being pretreated in 2 mm pieces to obtain activated carbon. The amount of substance adsorbed at different temperatures (25, 35, 45 oC) and concentrations (85, 100, 125 ppm) was determined. In addition to the linear model, the most suitable model was determined by using 4 different nonlinear models (logarithmic, quadratic, cubic, logistic) in estimating the amount of adsorbed dyestuff. In calculations, statistical significance level was taken as p

Kesikli sistemde çalışılan adsorpsiyon tekniği ile aktif karbon üzerine radyoaktif perteknetat okso anyonu (99mTcO4-)’nun adsorpsiyon termodinamiğinin incelenmesi amaçlanmıştır. Elde edilen verilerden faydalanarak termodinamik parametreler; ∆Ho=0,346 kJ.mol-1, ∆So=0,029 kJ.mol-1, ∆Go= -7,92 (288 K) ile -8,78 (318 K) kJ.mol-1, ∆Hx=0,28 kJ.mol-1ve standart serbest enerji değerinin sıfır olduğu sıcaklık 12 K olarak hesaplanmıştır. Bu bulgular sonucunda adsorpsiyon prosesinin; fiziksel ve endotermik olarak gerçekleştiği ve 12 K’in üzerindeki her sıcaklıkta adsorpsiyonun uygun ve kendiliğinden gerçekleşeceği bulguları elde edilmiştir. Sonuç olarak, belirli bir limitin üzerine çıkıldığında kansere neden olan radyoaktif teknesyumun aktif karbon üzerine adsorpsiyon termodinamik analizinin incelenmesi sonucu elde edilen bulguların endüstriyel çapta kurulacak bir tesis dizaynına katkıda bulunacağı söylenebilir., The aim of this study is to investigate thermodynamics of radioactive pertechnetate okso anion (99mTcO4-) over the active carbon using the adsorption technique in batched systems. According to the obtained results thermodynamic parameters are calculated as ∆Ho=0.346 kJ.mol-1, ∆So=0.029 kJ.mol-1, ∆Go= -7.92 (15oC) ile -8.78 (45oC) kJ.mol-1, ∆Hx=0,28 kJ.mol-1 and also the temperature at which the standart free energy value equals to zero calculated as 12 K. These results indicated that the adsorption process is physical and endothermic and at temparatures over 12 K adsorption will take place spontaneously and favorably. In conclusion, it can be said that the results obtained from the thermodynamic analysis of radioactive technetium (which may cause cancer if the limit is exceeded) over the active carbon can contribute to the design of an industrial facility.

Organik maddelerin kompleks heterojen bir karışımı olan doğal organik madde (DOM), su kalitesi üzerinde neden olduğu olumsuz etkilerinin yanında klorla reaksiyonu sonucunda trihalometan (THM) ve haloasetik asit (HAA) gibi dezenfeksiyon yan ürünlerini (DYÜ) oluşturarak insanlar için önemli bir sağlık riski oluşturmaktadır.Bunun yanında DOM’un konsantrasyonu ve kompozisyondaki büyük değişkenlik, su arıtma tesislerinde DOM’un arıtımını zorlaştırmaktadır.Bu güne kadar içme sularından DOM giderimi için çeşitli arıtma metotları araştırılmıştır. Bu metotlar arasında adsorpsiyon, DOM giderimi için en çok çalışılan ve uygulanan proseslerden biridir.İyon değişimi de DOM giderimi için adsorpsiyona alternatif bir proses olarak ortaya çıkmıştır.Büyük bir kısmı negatif yüklü fraksiyonlardan oluşan DOM’lar, anyon değiştirici reçinelerle giderilebilir. Bu çalışmada, DOM’un içme sularından giderimi için kullanılan adsorpsiyon ve iyon değişimi proseslerinin performansıyla ilgili çeşitli araştırmacılar tarafından ortaya konan bilgiler derlenerek sunulmaktadır.Bu bağlamda DOM gideriminde kullanılan orijinal ve yüzeyleri farklı yöntemlerle modifiye edilmiş çeşitli adsorbentler incelenmiş, bu adsorbentlerin DOM giderme etkinlikleri ve bunu etkileyen faktörler irdelenmiştir.Çalışmada ayrıca iyon değiştirici reçinelerin kullanımı, reçine yapısının performans üzerindeki etkisi gibi konulara değinilmiş ve çözünmüş organik karbon (ÇOK) giderimi için özellikle tasarlanan manyetik iyon değiştirici (MIEX), akışkan yataklı iyon değiştirici (FIX) ve askıda iyon değiştirici (SIX) gibi farklı iyon değiştirme proseslerine yer verilmiştir. As well as its negative effects on water quality, natural organic matter (NOM), a complex heterogeneous mixture of organic substances, poses a significant health risk fo humans by creating disinfection by-products such as trihalomethane (THM) and haloacetic acid (HAA) as a result of its reaction with chlorine. Furthermore, the large variation in NOM concentration and composition make it difficult to treat the NOM in water treatment plants. Various treatment method for NOM removal from drinking water have been investigated so far. Among these methods, adsorption is one of the most studied and applied processes for NOM removal. Ion exchange has also emerged as an alternativeprocess to adsorption for NOM removal. NOMs most of which are negatively charged fractions can be removed with anion exchange resins. In this study, the suggested information by various researchers about the performance of adsorption and ion exchange processes used for NOM removal from drinking water was complied and presented. In this context, the used diverse adsorbents in NOM removal, which are original and the surfaces of which were modified with different methods, were examined and NOM removal efficiencies of these adsorbents and the factors affecting their removal were discussed. In addition, the use of ion exchange resins and the effect of the resin structure on performance were discussed in the study. Different ion exchange processes, such as magnetic ion exchanger (MIEX), fluidized bed ion exchanger (FIX) and suspended ion exchanger (SIX®), which are specifically designed for there moval of dissolved organic carbon (DOC), were mentioned, as well.

Bu çalışmada, tekstil boyası Dispers Sarı 211’in ekonomik olarak üretilen aktif karbonlar üzerine adsorpsiyonu incelenmiştir. Aktif karbonlar kiraz çekirdeklerinden, kimyasal aktivasyon ajanı olarak NaOH ve KOH’in kullanıldığı kimyasal aktivasyonla üretilmişlerdir. Adsorpsiyon prosesi kesikli deneylerde, şu deneysel parametrelerle incelenmiştir: temas süresi, adsorbent miktarı, çözelti başlangıç pH’sı ve sıcaklık. Adsorbentlerin farklı pH’larda zeta potansiyel ölçümleri yapılmıştır. Ayrıca, adsorpsiyon prosesi için denge, kinetik ve termodinamik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Adsorpsiyon denge ölçümleri Langmuir, Freundlich ve Temkin izotermleri ile incelenmiş ve model parametreleri belirlenmiştir. DS 211 tekstil boyasının adsorpsiyonu için AK1 ve AK2 adsorbentlerinin adsorpsiyon kapasiteleri (Q0) sırasıyla 373.1 ve 305.8 mg/g olarak hesaplanmıştır. Her iki adsorbentle yapılan çalışmada, adsorpsiyonu en iyi ifade edebilen kinetik modelin yalancı ikinci derece kinetik model olduğu saptanmıştır. Hesaplanan termodinamik parametreler, adsorpsiyonun 30-50 °C aralığında kendiliğinden gerçekleşen endotermik bir proses olduğunu göstermektedir. Sonuç olarak mikrodalga yöntemiyle KOH ve NaOH ile kiraz çekirdeklerinden üretilen aktif karbonların sulu çözeltilerden DS 211 tekstil boyasını adsorpsiyonunda düşük maliyetli ve etkili bir adsorbent olarak kullanılabileceği belirlenmiştir. In this study, adsorption of textile dye Dispers Yellow 211 on to economically produced activated carbons has been investigated. Activated carbons have been prepared from cherry stone by the chemical activation using NaOH and KOH as chemical activating agents. The adsorption process has been investigated in batch experiments with the following experimental parameters: contact time, amount of adsorbent, solution pH and temperature. Zeta potential measurements of adsorbents at different pHs were performed. Additionally, equilibrium, kinetic and thermodynamic studies were carried out for the DY 211 adsorption. Adsorption equilibrium measurements were treated with Langmuir, Freundlich and Temkin isotherm models and model parameters were determined. Adsorption capacity (Q0) of adsorbents AK1 and AK2 for DS 211 adsorption were found to be 373.1 and 305.8 mg/g, respectively. For both studied adsorbents, pseudo-second-order kinetic model was the best model to express the adsorption kinetics. Calculated thermodynamic parameters showed that, adsorption was a spontaneous endothermic process between 30 and 50 °C. As a result, activated carbon produced from cherry stones with microwave-induced activation by KOH and NaOH could be used as a low cost and effective adsorbent for the adsorption of disperse yellow 211 textile dye from aqueous solutions.

Buçalışmada; biyokütle olarak seçilen nar posasından kimyasal aktivasyonla aktifkarbon üretimi gerçekleştirilmiştir. Aktif karbon üretiminde sıcaklık, emdirmesüresi, emdirme oranı parametrelerinin etkisi araştırılmıştır. Aktivasyondeneyleri, kimyasal (KOH) kullanılarak, 500 °C ve 700 °C’de 0.5/1; 1/1; 2/1emdirme oranlarında, 24 ve 48 sa. emdirme süresinde gerçekleştirilmiştir. Eldeedilen aktif karbonlar BET, FTIR,elementel ve SEM analizleri yapılarak karakterize edilmiştir. En yüksekyüzey alanına sahip aktif karbon (668.98 m2/g) seçilerek, suluçözeltiden boyar madde giderimi araştırılmıştır. pH, adsorban miktarı, çözeltibaşlangıç derişimi ve çözelti sıcaklığı gibi parametrelerin, adsorpsiyonüzerindeki etkileri gözlemlenmiştir En yüksek giderim pH 1’te, 10 g/L adsorbanvarlığında, 50 ppm başlangıç derişiminde, 25 °C’de %96.60 olarak bulunmuştur., Inthis study, activated carbon production from pomegranate pulp was carried outvia chemical activation. The influences of parameters such as temperature,impregnation time, impregnation ratio on activated carbon production wereinvestigated. Activation experiments were carried out using KOH at temperaturesof 500 °C and 700 °C, with the impregnation ratio of 0.5/1; 1/1; 2/1 andimpregnation duration of 24 or 48 hours. Activated carbons obtained from the experiments werecharacterized by BET, FTIR, elemental, and SEM. The activated carbon with thesurface area of 668.9825 m2/g was obtained and used as an adsorbentfor the removal of dye from the aqueous solutions. The influences of pH,adsorbent dose, initial dye concentration and temperature on adsorption wereinvestigated. The maximum dye removal efficiency of 96.60% was obtained at theadsorbent dose of 10 g/L initial concentration of 50 ppmand a solution pH 1.

06.03.2018 tarihli ve 30352 sayılı Resmi Gazetede yayımlanan “Yükseköğretim Kanunu İle Bazı Kanun Ve Kanun Hükmünde Kararnamelerde Değişiklik Yapılması Hakkında Kanun” ile 18.06.2018 tarihli “Lisansüstü Tezlerin Elektronik Ortamda Toplanması, Düzenlenmesi ve Erişime Açılmasına İlişkin Yönerge” gereğince tam metin erişime açılmıştır. Toksik niteliklere sahip olan metalle canlı türleri için tehlikeye neden olmaktadır. Canlılarda tehlike arz eden bu metallerin arıtılması gereklidir. Bu zararlı olan metallerden biri olan arsenik ise içme sularında bilinen en toksik madde olarak tüm dünyada bilinmektedir. Arseniğin, yer altı ve yerüstü sularında yüksek oranlarda bulunması su, hava ve toprak arasındaki transferi kolay olduğundan tehlikelidir. İçme sularının arsenik bulundurması, Dünya Sağlık Örgütü (WHO) ve Uluslararası Kanser Araştırmaları Ajansı (IARC) tarafından insanlar için kanserojen olarak kabul edilmiştir. Arseniğin canlılar üzerindeki olumsuz etkilerinden dolayı içme sularında izin verilen sınır değeri 1993 yılında 10 μg/L'ye indirmiştir. Arıtma yöntemlerinin tamamında olduğu gibi, arsenik içeren atık suların arıtımında da daha etkin ve ekonomik yöntemlerin geliştirilmesi önemli bir konudur. Koagülasyon/filtrasyon, kireçle yumuşatma, adsorpsiyon yöntemi, iyon değişimi ve membran prosesleri atıksulardan arsenik giderimi için kullanılbilir yöntemledir. Adsorpsiyon prosesleri, adsorban çeşitliliği, işlemlerin kolaylığı ve ekonomik olması nedeniyle en çok kullanılan yöntemlerden biridir. Bu çalışmada, standart referans maddeden hazırlanan arsenik çözeltilerinin manyetit aktif karbon ile adsorpsiyonu yoluyla giderimi incelenmiş ve optimum koşullar tespit edilmiştir. Tespit edilen optimum şartlarda, kinetik ve termodinamik çalışmalar yapılmış uygun adsorpsiyon izotermleri belirlenmiştir. Adsorbanlar XRD, FT-IR, SEM ile karakterize edilmiştir. Adsorpsiyon çalışmalarında çözelti pH'sının etkisi, başlangıç arsenik konsantrasyonu ve adsorban miktarının etkisi incelenmiştir. Fe3O4-TAK ile maksimım arsenik adsropsiyonu için optimum şartların pH:2, süre 240 dk, adsorban miktarı 0,15 g ve sıcaklığın 293K olarak belirlenmiştir. Ayrıca gerçek atık sularda arsenik giderimi analizleride yapılmıştır. Arsenik giderimini arttırmak amacıyla, aktif karbon Fe3O4 ile kaplanmış ve giderim verimini belirlemek için aktif karbonun adsorpsiyon kapasitesi ile karşılaştırılmıştır. TAK için qm=36,10 µg/g iken Fe3O4-TAK için ve qm=51,28 µg/g. Optimum adsorpsiyon şartlarındaki TAK ve Fe3O4-TAK örnekleri ile çevre sularında arsenik, azot ve fosfor adsorpsiyon giderim verimleri çalışılmıştır. Çalışmalar sonucunda azot ve fosfor adsorpsiyon veriminin düşük olduğu arsenik adsorpsiyon veriminin ise yüksek olduğu belirlenmiştir. Bu yüzden çalışmalarımızı arsenik adsorpsiyonu üzerine gerçekleştirdik. Metals with toxic quality create danger for several kind of species. These metals that present danger for the species have to be purified from the waters. Arsenic one of the dangerous metals is known as the most toxic material in drinking waters. Arsenic being at high rates in underground and surface waters is dangerous because its transfer between water, air and soil is easy. Drinking waters containing arsenic is accepted as carcinogenic for the human by World Health Organization (WHO) and International Agency for Research on Cancer. Because of the negative effects of the arsenic on living creatures, allowed value limits in drinking waters were decreased to 10 μg/L in 1993. Developing more efficient and economic methods for purification of arsenic containing waste waters as in all of the purification methods is an important issue. Coagulation/filtration, lime softening, adsorption method, ion exchange and membrane processes are the usable methods for the arsenic removal from the wastewaters. Adsorption processes is one of the most used methods because of adsorbent diversity, easiness of the processes and being economic. In this study, removal of the arsenic solutions prepared by standard reference material with magnetic activated carbon was examined and optimum conditions were identified. Kinetic and thermodynamic studies were conducted in identified conditions suitable adsorptions isotherms were identified. Adsorbents were characterized with XRD, FT-IR and SEM. The effect of the solution pH in adsorption analysis, initial arsenic concentration and adsorbent amount were examined. Optimum conditions for the maximum arsenic adsorption with Fe3O4-TAK were identified as pH: 2, time 240 min. adsorbent amount 0.15 g and temperature 293K. Also, arsenic removal analysis was conducted in real wastewaters. With the aim of increasing arsenic removal, activated carbon is covered with Fe3O4 and compared with activated carbon in order to identify the removal yield. Following the results, it is identified that the azote and phosphorus adsorption yield is low and arsenic adsorption yield is high. Because of that reason we conducted our studies on arsenic adsorption.

Bu tez çalışmasında, şeftali çekirdeğinden fosforik asit (H3PO4) kullanılarak kimyasal aktivasyon yöntemiyle aktif karbon üretimi (AC) ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Aktif karbon üretimi öncesinde, şeftali çekirdeği kabuğunun kaba analizi, yapısal bileşenleri, yüzey karakterizasyonu, termogravimetrik analizi, Fourier dönüşümü kızıl ötesi spektroskopisi ile kızıl ötesi absopsiyon spektrum analizi, elementel analizi ve taramalı elektron mikroskobu ile görüntüleri alınarak karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Aktif karbon üretiminde, asit emdirme oranı ve karbonizasyon sıcaklığı gibi süreç değişkenlerinin üretilen aktif karbonların yüzey özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Aktif karbonların yapısal özellikleri yüzey alanı ölçüm cihazı, elementel analizi, kızıl ötesi absopsiyon spektrum analizi ve taramalı elektron mikroskopu ile görüntüleri alınarak belirlenmeye çalışılmıştır. Üretilen aktif karbonlar arasında en yüksek yüzey alanı 3:1 emdirme oranında 400 °C’de 1399 m2 /g olarak elde edilmiştir. En yüksek yüzey alanına sahip aktif karbon nitrik asit (HNO3) modifikasyonunda kullanılmıştır. Bu amaçla, derişimin, sıcaklığın ve sürenin nitrik asit modifikasyonuna etkileri araştırılmıştır. Nitrik asit modifikasyonu ile üretilen modifiye aktif karbonların (MAC) yüzey alanı ölçüm sonuçları, Boehm metodu ile belirlenen yüzey fonksiyonel grup miktarları, Fourier dönüşümü kızıl ötesi spektroskopisi ile kızıl ötesi absopsiyon spektrum analiz sonuçları, elementel analiz sonuçları ve taramalı elektron mikroskobu ile görüntüleri alınarak karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar değerlendirildiğinde %30 HNO3, 6 saat ve 90 °C modifikasyon parametreleri optimum koşullar olarak belirlenmiştir. Optimum koşullarda üretilen aktif karbonun ve modifiye aktif karbonun Cd+2 adsorpsiyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Adsorpsiyon sürecinde optimum koşullar aktif karbon için pH 6, süre 24 saat, sıcaklık 25 °C olarak belirlenirken modifiye aktif karbon için pH 6, süre 6 saat ve sıcaklık 45 °C olarak belirlenmiştir. Cd+2 adsorpsiyonunda optimum koşullarda aktif karbon ile 13,98 mg/g giderim elde edilirken modifiye aktif karbon ile 84,03 mg/g giderim elde edilmiştir In this thesis, activated carbon production and characterization was performed by chemical activation method using phosphoric acid (H3PO4) from peach stones. Prior to the production of activated carbon (AC), characterization studies of peach stone were carried out by conducting proximate analysis, structural components, surface characterization, thermogravimetric analysis, Infrared absorption spectrum analysis by Fourier transform infrared spectroscopy, elemental analysis and images taken by scanning electron microscope of peach stone. In activated carbon production, the effects of process variables such as impregnation ratio and carbonization temperature on structural properties were investigated. Structural properties of activated carbons were determined by surface area measuring device, elemental analysis, infrared absorption spectrum analysis and scanning electron microscopy.The highest surface area of the activated carbons was 1399 m2 /g at 3:1 impregnation ratio, and 400 °C. Activated carbon with the highest surface area was used in HNO3 modification. For this purpose, the effects of concentration, temperature and time on HNO3 modification were investigated. Characterization studies of modified activated carbons produced by HNO3 modification (MAC) were carried out by surface characterization, surface functional group quantities determined by Boehm method, Infrared absorption spectrum analysis results by Fourier transform infrared spectroscopy, elemental analysis results. When the results were evaluated, 30 % HNO3, 6 hours and 90 °C modification parameters were determined as optimum conditions. Cd +2 adsorption studies of activated carbon and modified activated carbon produced under optimum conditions were performed. Optimum conditions in the adsorption process were determined as pH 6, time 24 hours, temperature 25 °C for activated carbon, pH 6, time 6 hours and temperature 45 °C for modified activated carbon. In Cd+2 adsorption, 13,98 mg/g removal was achieved with activated carbon while 84,03 mg/g removal with modified activated carbon was obtained at optimum conditions

Doktora Tezi, Tez çalışmasında, biyoetanol üretimi sonucu atık olarak ortaya çıkan şilempeyi kullanarak çevre dostu yaklaşımlar ile aktive edilmiş karbonların (aktif karbonlar) hazırlanması, karakterize edilmesi ve kesikli adsorpsiyon tekniği ile sudaki bazı organik-inorganik kirleticilerin [metilen mavisi-Pb(II)] gideriminde kullanılma potansiyelleri araştırılmıştır. Şilempe 230 oC'de kurutulduktan sonra, azot atmosferinde belirli sıcaklıklarda (600, 800, 1000 oC) piroliz edilmiştir. Akabinde, piroliz ürünü malzeme iki farklı yöntem [(i)soğuk oksijen plazma tekniği ve (ii) hidrotermal şartlarda H2O2 ile muamele edilmesi)] sayesinde oksitlenerek ürün yapısı oksijence zenginleştirilmiştir. Sonrasında, azot atmosferinde tekrar uygulanan piroliz ile oksijen atomları yapıdan CO veya CO2 şeklinde uzaklaştırılmış ve gözenekli bir karbon malzeme elde edilmiştir. SEM, TGA, Raman spektroskopisi, FT-IR, XPS, BET ve zeta potansiyeli analizleri ile her iki oksidasyonun aktivasyon işleminde etkinliği incelenmiştir. 1000 oC'deki piroliz ürününün (i) 5 dakika plazma ve (ii) hidrotermal şartlarda 10 mL H2O2 ile oksitlenmiş halinin tekrar pirolizi ile hazırlanan aktif karbonların en büyük yüzey alanına sahip olmaları dolayısıyla (sırasıyla 832 m2/g ve 989 m2/g), sudaki metilen mavisinin gideriminde adsorbent olarak kullanılma potansiyelleri farklı deneysel şartlar altında araştırılmıştır. 800 oC'deki piroliz ürününe 3 dakika plazma ve hidrotermal şartlarda 10 mL H2O2 ile oksitlenmesi sonucu elde edilen karbon esaslı ürünlerin ise Pb(II)'nin giderimi için en uygun adsorbentler olduğu tespit edilmiş ve çeşitli parametrelerin giderime olan etkileri araştırılmıştır. Sonuç olarak, şilempenin, aktif karbon elde edilmesinde başlangıç maddesi olarak kullanılabileceği tespit edilmiştir. Kısa sürede gerçekleştirilebilir olması ve maliyet analizi, plazma esaslı aktivasyonun, hidrotermal şartlardaki H2O2 yöntemine alternatif olarak kullanılabileceğini göstermiştir. Hazırlanan aktif karbonların sudaki organik-inorganik kirleticileri etkili bir şekilde giderdiği tespit edilmiştir., Herein, activated carbon was derived from vinasse, a waste arising from the bioethanol production, by using environmentally-friendly approaches. After characterization studies, potential usability of the activated carbons towards both organic and inorganic model pollutants [methylene blue and Pb(II)] in the aqueous solutions was studied. Firstly, vinasse was dried at 230 oC. Then, it was pyrolyzed under N2 atmosphere at different temperatures (600, 800 and 1000 oC). The products were oxidized either by using cold oxygen plasma technique or with H2O2 in an autoclave. The final pyrolysis of oxidized carbon materials under N2 atmosphere induces the formation of activated carbon materials. The properties of the products were estimated by using TGA, SEM, Raman spectroscopy, FT-IR, XPS, BET and zeta potential measurements. By oxidation of 1000 oC-pyrolysis product with 5 minutes oxygen plasma followed with final pyrolysis at 1000 oC, a surface area of 832 m2/g has been developed. While, by oxidation of 1000 oC-pyrolysis product with 10 mL of H2O2 in autoclave and final pyrolysis at 1000 oC, the spesific surface area is 989 m2/g. The adsorption performance of both materials were evaluated towards methylene blue under several experimental conditions. The most suitable materials for removing Pb (II) from aqueous solution were found to be adsorbents obtained by oxidation of 800 oC-pyrolysis product with oxygen plasma for 3 minutes and 10 mL H2O2 in an autoclave, respectively. Consequently, the waste vinasse could be successfully utilized as a starting material for the activated carbon production. Performing the plasma activation in a short time and cost analysis indicated that it could be alternative to activation process performed by H2O2. Finally, it was shown that the obtained activated carbon/carbon-based materials were highly effective for removing both organic and inorganic pollutants from water.

In this study, production of biocoal and activated carbon from textile fibres was investigated. In production of biocoal, three types of fibres (cotton/polyester, acrylic/wool and acrylic) were torrefied between 300-400 ºC. The effects of torrefaction temperature and type of fibre on yield and properties (fuel properties, combustion characteristics and structural/morphological properties) of biocoal were investigated. Activated carbons were produced via chemical activation using ZnCl2 from cotton/polyester and acrylic/wool fibres. The surface area and dye adsorption capacity of produced activated carbons were determined., Bu çalışmada, tekstil liflerinden biyokömür ve aktif karbon üretimi incelenmiştir. Biyokömür üretiminde üç çeşit lif (pamuk/polyester, akrilik/yün ve akrilik) 300-400 ºC arasında düşük sıcaklık pirolizine tabi tutulmuştur. Piroliz sıcaklığının etkisi ile biyokömürün özellikleri (verimi, yakıt özellikleri, yanma özellikleri ve yapısal/morfolojik özellikleri) incelenmiştir. Aktif karbonlar, pamuk/polyester ve akrilik/yün elyaflarından ZnCl2 kullanılarak kimyasal aktivasyon yoluyla üretilmiştir. Üretilen aktif karbonların yüzey alanı ve boya adsorpsiyon kapasitesi belirlenmiştir.

06.03.2018 tarihli ve 30352 sayılı Resmi Gazetede yayımlanan “Yükseköğretim Kanunu İle Bazı Kanun Ve Kanun Hükmünde Kararnamelerde Değişiklik Yapılması Hakkında Kanun” ile 18.06.2018 tarihli “Lisansüstü Tezlerin Elektronik Ortamda Toplanması, Düzenlenmesi ve Erişime Açılmasına İlişkin Yönerge” gereğince tam metin erişime açılmıştır. Anahtar kelimeler: Aktif karbon, krom (vı), adsorpsiyon, termodinamik, kinetik, atiksu Bu çalışmada, tarımsal atık olan kestane iç kabuklarının H3PO4 ile aktifleştirilmesi ile elde edilmiş olan aktif karbon ile Cr (VI) giderimi incelenmiştir. Adsorpsiyona başlangıç pH' ı (1-8), başlangıç Cr (VI) konsantrasyonu (25-250 mg/L), adsorbent miktarı (0,05-1,0 g/100 mL) , sıcaklık (293-313 K) ve temas süresi (5-120 dakika) gibi farklı parametrelerin etkisi incelenmiştir. Cr (VI) adsorpsiyonunun Langmiur ve Freundlich izotermlerine uygunlukları araştırılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda en yüksek Cr (VI) gideriminin 60 dakikada olduğu belirlenmiştir. En yüksek Cr (VI) giderim verimi pH 2' de elde edilmiştir. pH yükseldikçe adsorpsiyon veriminin düştüğü belirlenmiştir. pH 2'de, 293K sıcaklıkta, 250 rpm karıştırma hızında, yapılan deneylerde, aktif karbonun adsorpsiyon kapasitesi 227,27 mg/g dır. Adsorbent miktarı 0,1 gram ve sıcaklığın 293 K olduğu belirlenmiştir. Elde edilen deneysel verilere göre denge adsorpsiyonunun Langmuir izotermine uyduğu görülmüştür. İki farklı konsantrasyonda kinetik çalışmalar yapılmış ve bunların sonucunda Cr(VI) adsorpsiyonunun psödo ikinci derecede uyduğu belirlenmiştir. Termodinamik çalışmalarda iki farklı konsantasyonda yapılmıştır ve bu sonuçlar ışığında 100 mg/L Cr (VI) çözeltisi için ΔH= 63,20 kj/mol ve ΔS=231,03 kj/molK iken 250 mg/L Cr (VI) çözeltisi için ΔH= 84,07 kj/mol ve ΔS=303,32 kj/molK olarak bulunmuştur. Elde edilen sonuçlardan, standard Gibbs Serbest enerjisi değerlerinin negatif, standart entalpi ve standart entropi değerlerinin ise pozitif olduğu belirlenmiştir. Tüm deneysel sonuçlar, kestane iç kabuklarının H3PO4 ile aktivasyonu sonucu elde edilen aktif karbon ile sulu çözeltiden Cr (VI) iyonunun uzaklaştırılmasında çevreyle dost, düşük maliyetli ve kolay elde edilebilir adsorbent olduğunu göstermiştir. Keywords: Activated carbon, chromium(VI), adsorption, thermodynamic, kinetic, wastewater In this study, the removal of Cr (VI) with activated carbon obtained by activation of chestnut inner shells with H3PO4 agricultural waste, was examined. The effect of different parameters such as, initial pH to adsorption (1-8), initial Cr (VI) concentration (25-250 mg / L), amount of adsorbent (0.05 - 1.0 g / 100 mL), temperature (293-313 K) and contact time (5-120 minutes) ,were examined. The suitability of Cr (VI) adsorption to Langmiur and Freundlich isotherms was investigated. As a result of experimental studies, the highest Cr (VI) removal was identified as 60 min. The highest yield of Cr (VI) was obtained at pH 2. It is seen that, as the pH increased, the adsorption yield decreased. In the experiments, pH 2, temperature 293K, stirring speed of 250 rpm, the adsorption capacity of activated carbon is 227.27 mg / g. Contact time 60 min., to adsorbent amount 0.1 g and temperature were identified to be 293 K. According the obtained experimental data, it was observed that the equilibrium adsorption was consistent with the Langmuir isotherm. Kinetic studies were performed at two different concentrationsand Cr (VI) adsorption was determined to be in pseudo second order. The result were found as ΔH=63.20 kj/mol ve ΔS= 231.03 kj/molK for 100 mg/L and ΔH=84.07 kj/mol ve ΔS= 303.32 kj/molK for 250 mg/L . It is determined from the obtained results, the standard Gibbs free energy values were negative, standard enthalpy and standard entropy values were positive. All experimental results showed that the environmentally friendly, low-cost and easily available adsorbent for the removal of Cr (VI) ion from aqueous solution by activated carbon obtained with activation of chestnut inner shells with H3PO4 .

Bu çalışmanın amacı çınar ağacı meyvesinden yüksek yüzey alanı ve uygun gözenek dağılımına sahip aktif karbon üretmek ve elde edilen aktif karbonun sulu çözeltiden diklofenak adsorpsiyonu üzerindeki verimliliğini araştırmaktır. Aktif karbon kimyasal aktivasyon yöntemi kullanılarak ZnCl2 aktifleyicisi ile elde edildi. Elde edilen aktif karbonun yüzey karakterizasyonu TGA, FTIR, SEM, BET ve elemental analiz yöntemleri kullanılarak yapıldı. Elde edilen aktif karbonlar için en yüksek yüzey alanı 1492.89 m 2 /g olarak belirlendi. Diklofenak adsorpsiyonu Batch yöntemi kullanılarak gerçekleştirildi. Adsorbent konsantrasyonu, başlangıç antibiyotik konsantrasyonu, adsorpsiyon süresi, sıcaklık ve pH gibi adsorpsiyonu etkileyen bazı parametreler incelendi. Aktif karbon üzerinde diklofenak adsorpsiyon mekanizması, izotermler (Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin-Radushkevich), kinetik modeller (yalancı birinci dereceden ve yalancı ikinci dereceden) ve termodinamik parametreler (Gibbs serbest enerji, entalpi ve entropi) kullanılarak açıklandı. The aim of this study was to produce an activated carbon with a high surface area and appropriate pore distribution from sycamore balls and to investigate the efficiency of the activated carbon on diclofenac adsorption in aqueous solution. Activated carbon was obtained by ZnCl2 activating agent by using chemical activation method. The surface characterization of activated carbon was performed using TGA, FTIR, SEM, BET and elemental analysis methods. The highest surface area in the activated carbons obtained was determined to be 1492.89 m iv 2 /g. Diclofenac adsorption was performed using Batch method. Some parameters affecting the adsorption, such as adsorbent concentration, initial antibiotic concentration, adsorption time, temperature and pH were examined. Diclofenac adsorption mechanism on activated carbon was explained by using isotherms (Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevich), kinetic models (pseudo-first order and pseudo-second order), and thermodynamic parameters (Gibbs free energy, enthalpy and entropy).

Bu tezde, kamıştan (Phragmites australis) hızlı mikrodalga destekli piroliz yöntemi ile aktif karbon üretimi gerçekleştirilmiştir. Tezin amacı; uygun yüzey alanına, uygun gözenekliliğe ve maksimum adsorplama kapasitesine sahip aktif karbon elde etmektir. Konvansiyonel (yavaş) piroliz yöntemine göre zamandan tasarruf sağlayan bir yöntem olan hızlı pirolizin gerçekleşmesi amacıyla laboratuvar ortamında 2,45 GHz’lik mikrodalga fırını ile hızlı piroliz sistemi kurulmuştur. Kamışı aktifleştirmek için farklı konsantrasyonlarda o-fosforik asit çözeltileri (% 30, % 40, % 50, % 60’lık) kullanılmıştır. Aktifleşmiş kamış numunelerine 350 ve 450 watt’lık mikrodalga fırın güçlerinde 10, 15, 20 ve 30 dakika sürelerinde hızlı piroliz işlemi uygulanmıştır. Aktif karbonların karakterizasyonlarını belirlemek amacıyla BET, FT-IR, XRD ve SEM ile analizler gerçekleştirilmiştir. Çalışmalarda en iyi sonuç 300 watt’lık fırın gücünde, 20 dakikada, % 40’lık o-fosforik asit ile aktifleştirilmiş numunenin hızlı pirolizinden elde edilmiştir. Optimum koşullarda elde edilen en iyi aktif karbon örneğinin BET yüzey alanı ise 1096,90 m2/g olarak belirlenmiştir. In this thesis, active carbon produced by fast pyrolysis method and the efficiency of this carbon was studied by using reed (Phragmites australis). Purpose of thesis is obtaining active carbon which has good pore distribution, maximum adsorption feature and wide surface using by area. And to provide this production with a microwave oven system that can be carried out faster and in less time rather than a conventional (slow) pyrolysis system. In order to perform the pyrolysis process with the microwave oven, a rapid pyrolysis system was installed with the 2,45 GHz microwave oven in the laboratory environment. In this thesis, o-phosphoric acid asit (% 30, % 40, % 50 and % 60) was prefered to activate raw material. The pyrolysis was performed for activated reed samples at 10, 15, 20 and 30 minutes with 350 watt and 450 watt power values. Analyzes were carried out with BET, FT-IR, XRD and SEM to determine the characterization of activated carbons. In this study, the best result was obtained from the rapid pyrolysis of the sample activated with % 40 o-phosphoric acid in 20 minutes under 300 watt power. BET surface area of 1096,90 m2/g was determined as the best active carbon sample obtained under optimum conditions.

06.03.2018 tarihli ve 30352 sayılı Resmi Gazetede yayımlanan “Yükseköğretim Kanunu İle Bazı Kanun Ve Kanun Hükmünde Kararnamelerde Değişiklik Yapılması Hakkında Kanun” ile 18.06.2018 tarihli “Lisansüstü Tezlerin Elektronik Ortamda Toplanması, Düzenlenmesi ve Erişime Açılmasına İlişkin Yönerge” gereğince tam metin erişime açılmıştır. Manyetit sentezi için en çok tercih edilen yöntemlerden biri Fe+2 ve Fe+3 tuzlarının ortak çökme yöntemidir. Bu çalışmada öncelikle kestane kabuklarının ZnCl2 ile kimyasal aktivasyonu ile aktif karbon elde edilmiştir. Daha sonra ortak çökme yöntemi ile Fe3O4-AK (magnetik aktif karbon) adsorbenti sentezlenmiştir. Sentezlenen Fe3O4-AK' nun SEM, FTIR, XRD incelemeleri ile karakteristik özellikleri belirlenmiştir. Daha sonra Fe3O4-AK üzerine sulu çözeltiden malahit yeşili (MY) giderimi yapılmıştır. Çalışmada Fe3O4-AK ile MY adsorpsiyonu üzerine başlangıç pH'ı (1-10), başlangıç boyar madde konsantrasyonu (25-300 mg/L), adsorbent miktarı (0,05-1,00 g/100 ml), sıcaklık (298-318K) ve temas süresi (5-120 dk) gibi çeşitli parametrelerin etkisi incelenmiştir. Maksimum adsorpsiyon için optimum şartların pH=6, süre 60 dk, adsorban miktarının 0,10 g ve sıcaklığın 45 C olarak uygun olduğu belirlenmiştir. Elde edilen deneysel verilere göre denge izoterminin Langmuir eşitliğine uygun olduğu bulunmuştur. Çalışmada tüm şartlar sağlandığında Fe3O4-AK üzerine MY'nin maksimum adsorpsiyon kapasitesi qm=312,50 mg/g olarak bulunmuştur. AK üzerine MY adsorpsiyon kapasitesi qm=136,25 mg/g olarak bulunmuştur. Kinetik çalışma sonucunda adsorpsiyonun yalancı ikinci dereceden kinetik modeline uyum sağladığı bulunmuştur. Adsorpsiyon termodinamiği incelendiğinde ∆H=36,15 kj/mol ve ∆S=140,76 j/mol.K olarak bulunmuştur. Elde edilen sonuçlar neticesinde Standart Gibbs Serbest Enerji değerleri AK için 298, 308 ve 318K'de sırasıyla (-2,40 -2,77 ve -3,25 kJ/mol), Fe3O4-AK için 298, 308 ve 318K'de sırasıyla (-5,40 -6,50 ve -8,05 kJ/mol) negatif olduğu belirlenmiştir. MY'nin geri kazanımı için su, aseton, metanol ve metanol+asit içeren desorbentlerle desorpsiyon çalışması yapılmıştır. En yüksek %D metanol: asit (95:5) ile yapılan çalışmada bulunmuş ve bu çözücü karışımı ile 7 kez döngü çalışması yapılmıştır. Tüm deneysel sonuçlar, birlikte çöktürme yöntemiyle sentezlenen Fe3O4-AK'nin sulu çözeltiden katyonik boyar madde olan MY'nin uzaklaştırılmasında doğal, düşük maliyetli ve kolay uygulanabilir adsorbent olduğunu göstermiştir. Coprecipitation method of Fe+2 and Fe+3 salts is one of the most preferred methods for magnetite synthesis. In this study activated carbon was obtained by the activation of chestnut shells with ZnCl2 primarily. Then Fe3O4-AK (magnetic activated carbon) adsorbent was synthesized with coprecipitation method. The characteristics of synthesized Fe3O4-AK were identified with SEM, FTIR and XRD examinations. The malachite green (MG) was removed from water solution over Fe3O4-AK. In the study the effects of the parameters such as initial pH (1-10), initial dyestuff concentration (25-300 mg/L), adsorbent amount (0,05-1,00 g/100 ml), temperature (298-318 K) and contact time (5-120 min) MG adsorption with Fe3O4-AK were examined. Optimum conditions for maximum adsorption were identified as pH=6, time 60 min, adsorbent amount 0,1 g and time 45 C. It was identified that the equilibrium isotherm was complied with Langmuir Isotherm according to the obtained experimental data. When all conditions were provided in the study, maximum adsorption capacity was determination as 312,50 mg/g for Fe3O4-AC sorbents and as 136,25 mg/g for AC sorbents. During the kinetic study it was identified that the adsorption was complied with pseudo second degree kinetic model. When the adsorption thermodynamics was examined, it was found as ∆H=36,15 kj/mol and ∆S=140,76 j/mol.K. In the consequences of what have been obtained, the values of Standart Gibbs Free Energy it has been pointed out as negative for AK, 298, 308 and at 318K by the line (-2,40 -2,77 and -3,25 kj/mol) for Fe3O4-AK, 298, 308 and at 318K by the line (-5,40 -6,50 and -8,05 kj/mol). For the recycle of the MG, desorption study was conducted with water, acetone, methanol and methanol+acid containing desorbents. The highest D % was found in the study conducted with methanol: acid (95:5) study and cycle study was conducted with this solution mixture for 7 times. All experimental results has shown that Fe3O4-AK that has synthesized with coprecipitation method, is natural, low-cost and easy-applicable adsorbent for the removal of MG which is a cationic dyestuff from water solution.

Anadolu Üniversitesi ve Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi tarafından ortak yürütülen program. Bu tez çalışmasında Bromocresol Purple boyasının atık sulardan giderimi Amberlyst A21, aktif karbon ve Xhantoria Parietina kullanılarak araştırılmıştır. Adsorpsiyon ve biyosorpsiyon çalışmaları temas süresi, pH, başlangıç boya derişimi, adsorbent miktarı ve sıcaklık gibi farklı deneysel şartlar altında gerçekleştirilmiştir. Deneysel izoterm verileri Langmuir, Freundlich ve Temkin izoterm modelleri kullanılarak analiz edilmiş ve adsorpsiyon prosesinin tanımlanması için izoterm sabitleri hesaplanmıştır. Amberlyst A21, aktif karbon ve Xhantoria Parietina kullanılarak elde edilen deneysel veriler için en iyi uyum Langmuir izotermi ile elde edilmiştir. Amberlyst A21 ve aktif karbon yüzeyine Bromocresol Purple adsorpsiyonuna ait kinetik incelemeler yalancı birinci dereceden, yalancı ikinci dereceden ve parçacık içi difüzyon modeli ile değerlendirilmiştir. Aktif karbon adsorbenti için termodinamik parametreler incelenmiştir. In this thesis study, the removal of Bromocresol Purple dye from wastewater using the Amberlyst A21, activated carbon and Xhantoria Parietina was investigated. Adsorption and biosorption studies were carried out under various parameters such as contact time, pH, initial dye concentration, adsorbent dosage, and solution temperature on the removal of Bromocresol Purple. Experimental isotherm data were analysed using Langmuir, Freundlich and Temkin isotherm equations and the isotherm constants were calculated for the determination of the isotherm parameters which describe the adsorption process. The best fit was obtained by Langmuir model for Amberlyst A21, activated carbon and Xhantoria Parietina. A comparison of kinetic models applied to the adsorption of Bromocresol Purple onto Amberlyst A21 and activated carbon were evaluated for the pseudo-first-order, the pseudo-second-order, and intraparticle diffusion models. The thermodynamic parameters were evaluated for activated carbon adsorbent.

Türkiye'nin mevcut enerji kaynakları, enerji gereksinimini karşılamada yetersiz kalmaktadır. Bu nedenle nükleer enerji santrali kurulması çalışmaları başlamıştır. Nükleer enerjiden elektrik üretiminde uranyum yanında toryum da yakıt olarak kullanılabilmektedir. Ülkemizde, 380 bin ton toryum rezervinin bulunması, toryum ile ilgili yapılan çalışmaların önem kazanmasını sağlamaktadır. Açık çevrimlerde toryum kullanımının % 20-30 civarında uranyum tasarrufu sağlayacağı düşünülmekte olup toryum geleceğin yakıtı olarak kabul edilmektedir. Sulu çözeltilerden radyonüklitlerin ayrılması çevre kirliliği açısından önemli bir konudur. Adsorpsiyon, büyük hacimli çözeltilerden eser miktardaki önemli elementlerin ayrılması ve izolasyonu için kullanılan önemli ve etkili bir tekniktir. Aktif karbon adsorpsiyonu ise, kimya ve çevre mühendisliğinde kullanılan önemli bir ayırma teknolojisidir. Aktif karbonun yüksek seçicilik, radyasyona dayanıklılık ve saflık özelliklerinden dolayı, nükleer endüstride sulu çözeltilerden radyonüklitlerin ayrılmasında kullanımı önem taşımaktadır. Bu çalışmada, hem toryumun neden olduğu çevresel kirlilikleri azaltmak, hem de toryumu radyoaktif atıklardan geri kazanmak amacıyla toryumun MnO2 yüklenmiş aktif karbon üzerindeki adsorpsiyonunun incelenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada bu amaçla ticari aktif karbon kullanılmış ve aktif karbonun üzerine permanganat yöntemiyle MnO2 yüklenmiştir. Toryum adsorpsiyonu için aktif karbonla yapılan denemelerde optimum parametreler; pH 4, toryum konsantrasyonu; 90 ppm, etkileşim zamanı 30 dakika ve sıcaklık 30 ◦C, MnO2 yüklenmiş aktif karbon (AC-MnO2O2) için ise optimum değerler; pH 2, toryum konsantrasyonu; 20 ppm, etkileşim zamanı 15 dakika ve sıcaklık 30 ◦C olarak belirlenmiştir. Ayrıca, yapılan toryum adsorpsiyon çalışmalarında AC ve AC-MnO2O2'nin Freundlich izotermiyle uyumlu oldukları bulunmuştur., Turkey's current energy sources are insufficient to meet energy needs. Therefore, the establishment of a nuclear power plant has started. Uranium can be used as fuel with thorium for electricity production from nuclear energy. In our country, 380.000 tons of thorium reserves are found, which makes the work of thorium-related work become important. The use of thorium in open cycles is thought to provide about 20-30% of uranium savings, and thorium is considered as fuel for the future. Separation of radionuclides from aqueous solutions is a significant issue in terms of environmental pollution. Adsorption is an important and effective technique used for separation of critical trace elements from large volumes amounts of solutions and isolation. Activated carbon adsorption is a very substantial separation technology used in chemistry and environmental engineering. Because of high selectivity, radiation resistance and purity of activated carbon, use of active carbon in nuclear industry for radionuclide separation from aqueous solutions is significant. In this study, we aimed to reduce environmental pollution caused by thorium and also aimed to recover thorium from the radioactive wastes with the adsorption of thorium from aqueous solutions by manganese dioxide modified activated carbon. For this purpose, commercially active carbon is used and manganese dioxide is immobilized on activated carbon with permanganate method. Optimum parameters effect thorium adsorption on activated carbon are; pH 4, thorium concentration 90 ppm, shaking time 30 minutes and temperature 30°C and optimum parameters on AC-MnO2O2 are pH 2, thorium concentration 20 ppm, shaking time 15 minutes and temperature 30°C. In addition, the results showed adsorption of thorium on AC and AC- MnO2 is by Freundlich isotherm.

Tez (doktora) - Anadolu Üniversitesi, Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı, Kayıt no: 469264, Çalışmanın ilk bölümünde elektrooksidasyon yöntemi kullanılarak antibiyotik arıtımı gerçekleştirilmiş ve pH (2,3,4), akım yoğunluğu (2, 3, 4 mA/cm2) ve başlangıç antibiyotik derişimi (100, 200, 300 mg/L) gibi parametrelerin giderim verimi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Anot olarak bor katkılı elmas plaka (BDD) ve demir elektrot katot olarak kullanılmıştır. Asidik pH`larda yüksek giderim verimleri elde edilirken artan akım yoğunluğu ile giderim veriminde artış gözlenmiştir. En yüksek giderim verimleri 4 mA/cm2 pH 2`de 100mg/L başlangıç derişiminde elde edilmiştir. Amoksisilin, kloramfenikol ve tetrasiklin için sırasıyla %99,39, %88,98, %97,78 giderim verimi ile derişimleri 0,61, 18,25 ve 55,29 mg/L değerlerine düşürülmüş ve enerji tüketimleri sırasıyla 7,89, 6,77 ve 6,37 kWh/m3olarak bulunmuştur. Elektrooksidasyonun (sanki) birinci derece reaksiyonla ilerlediği görülmüştür. Çalışmanın ikinci bölümünde ise adsorpsiyon yöntemi ile antibiyotik arıtımı gerçekleştirilmiştir. Adsorban olarak kızılcık çekirdeğinden karbonizasyon ile farklı sıcaklık (450, 550, 650, 750oC) ve doyurma oranlarında (0,5/1, 1/1, 2/1) 12 farklı aktif karbon üretilmiştir. Biyokütlenin kimyasal aktivasyonu çinko klorür ile yapılmıştır. Aktif karbonların karakterizasyonları FTIR, BET ve SEM analizleri ile gerçekleştirilmiştir. Üç farklı antibiyotiğin adsorpsiyon yöntemi ile giderimi için uygun pH, aktif karbon miktarı ve sıcaklık parametreleri belirlenmiştir. 5500C`de ve ağırlıkça 2/1 doyurma oranında üretilen 0,15g. aktif karbon ile 20 0C`de yapılan adsorpsiyon deneyleri sonucunda amoksisilin, kloramfenikol ve tetrasiklin için sırasıyla %99,99, %99,93 ve %99,97 giderim sağlanmıştır. Ayrıca adsorpsiyon sisteminin Langmuir izoterm modeline uyum sağladığı görülmüştür.

Zonguldak-Kilimli yoresinden alinan komurlerin fiziksel ve kimyasal yontemler kullanilarak aktiflestirilmesiyle elde edilen aktif karbonlar Bazik Kirmizi 46 tekstil boyar maddesinin sulu cozeltiden adsorpsiyonu icin kullanildi. Adsorbent hazirlama yontemi, baslangic boya derisimi ve sicakligin boyar madde adsorpsiyon uzerine etkileri incelendi. Fiziksel aktivasyon (PAC) ve kimyasal aktivasyonla (CAC) elde edilen aktif karbonlarla, ticari aktif karbonun (AC) renk giderim performanslari karsilastirildi. Adsorpsiyon deneyleri kesikli sistemde 25, 30 ve 35 °C sabit sicakliklarda yurutuldu. Langmuir modelinden belirlenen adsorpsiyon kapasiteleri 25, 30 and 35 °C’de sirasiyla, 62,7, 23,1, 19,6 (PAC); 201,6, 215,1, 231,5 (AC); ve 277,8, 307,7, 323,6 (CAC) mg g -1 olarak bulundu. KOH ile isil islem uygulanarak elde edilen ve en yuksek mikrogozenek ve yuzey alanina sahip CAC numunesinin en yuksek adsorpsiyon kapasitesine sahip oldugu belirlendi. Sonuclar BR 46’nin CAC ve AC uzerine adsorpsiyonunun endotermik, PAC uzerinde ise ekzotermik karakterde oldugunu gosterdi. Kinetik verilerin sozde-birinci mertebe modeli ile uyumlu oldugu gorulmustur. Yapilan calisma, komurun KOH aktivasyonu ile elde edilen aktif karbonun atik sulardan BR 46 tekstil boyasinin adsorpsiyonla aritilmasinda etkin olarak kullanilabilecegini gostermektedir. Zonguldak komurunden elde edilen aktif karbon dusuk maliyeti, toksik olmayan ozelligi ve mukemmel adsorpsiyon performansi ile surdurulebilir ticari uygulamalar icin yuksek bir potansiyele sahiptir.

Askeri amaçlarla yaygın olarak kullanılan 2,4,6-trinitrotoluen (TNT) patlayıcı ve toksik bir kimyasaldır. TNT'nin askeri faaliyetler için imalatı, kullanımı ve yok edilmesi toprak ve yeraltı sularını kirleterek birçok çevre sorununa neden olmaktadır. Bu amaçla söz konusu tezde; TNT'nin atık sularda adsorbsiyonu incelenmiştir. 2,4,6-trinitrotoluen (TNT) içeren çözeltide adsorbant olarak ZnCl2 ile aktifleştirilmiş meşe palamutu kabuğundan elde edilen 1082 m2/g BET yüzey alanına sahip aktif karbon kullanılmıştır. 2,4,6-trinitrotoluen (TNT) adsorpsiyonu için derişim, sıcaklık ve süre parametre olarak incelenmiş ve kinetik hız modelleri tespit edilmiştir. TNT adsorpsiyonun Pseudo 2. Derece Kinetik modele uygun olduğu tespit edilmiştir. Ek olarak, Freundlich ve Langmuir adsorpsiyon izotermine uygunlukları araştırılmış olup, Freundlich adsorpsiyon izotermine uygun olduğu belirlenmiştir. Statistica programı ile yapılan Pareto analizinde lineer kabul edildiğinde sürenin, nonlineer olduğu kabul edildiğinde ise sıcaklığın en etkili parametre olduğu tespit edilmiştir. 2,4,6-trinitrotoluen (TNT) is an explosive chemical widely used for military purposes. The production, use and elimiate of TNT for military operations caused environmental problems such as soil and groundwater. For this purpose TNT absorption investigated in wastewater in thesis. Activated carbon used as adsorbent obtained from acorn shell activated with ZnCl2 and BET surface area of activated carbon has 1082 m2/g. Inıtial concetration, temperature and time investigated as a parameter and kinetic models specified. TNT adsorption is determined that much more realistic as a Pseude 2nd degree kinetic model. Two different type of adsorption isotherm was investigated, Freundlich and Langmuir, However it was determined to close Freundlich isotherms. According to Pareto analysis via Statistica, time is the active parameter in lineer assumption and temperature is the most active parameter in nonlinear assumption. İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET -- iv ABSTRACT -- v TEŞEKKÜR -- vi İÇİNDEKİLER -- vii ÇİZELGELER DİZİNİ -- ix ŞEKİLLER DİZİNİ -- x RESİMLER DİZİNİ -- xi SİMGELER VE KISALTMALAR -- xii 1. GİRİŞ -- 1 2. KURAMSAL TEMELLER VE KAYNAK ARAŞTIRMASI -- 2 2.1. Patlayıcı Maddeler -- 2 2.1.1. Patlayıcı maddelerin sınıflandırılması -- 3 2.1.2. 2,4,6-Trinitrotoluen(TNT) -- 9 2.2. Adsorpsiyon -- 11 2.2.1. Adsorpsiyonun oluşum mekanizması -- 14 2.2.2. Adsorpsiyon türleri -- 15 2.2.3. Adsorpsiyonu etkileyen faktörler -- 17 2.2.4. Adsorpsiyon kinetiği, termodinamiği ve izotermleri -- 19 2.2.5. Adsorbanlar -- 31 2.3. Aktif Karbon -- 32 2.3.1. Aktif karbonun genel özellikleri -- 32 2.3.2. Aktif karbon formları -- 37 2.3.3. Aktif karbon eldesi -- 39 2.3.4. Aktif karbonun kullanım alanları -- 40 2.4. Meşe Palamutu -- 41 3.METALYAL VE YÖNTEM -- 42 viii 3.1. Deneyde Kullanılan Hammaddelerin Tanıtımı -- 42 3.1.1. 2,4,6-Trinitrotoluen (TNT) -- 42 3.1.2. Çalışmalarda kullanılan diğer malzemeler -- 43 3.2. Adsorban Hazırlanması -- 44 3.3. 2,4,6-Trinitrotoluen Çözeltilerinin Hazırlanması -- 44 3.1. Adsorpsiyon İşlemi -- 45 3.1. 2,4,6-Trrinitrotoluen Çözeltisinin Analizi -- 45 4. ARAŞTIRMA SONUÇLARI VE TARTIŞMA -- 46 4.1. Adsorpsiyon Kinetiğinin İncelenmesi -- 47 4.2. Sonuçların İzoterm Denklemlerine Uygulanması -- 51 5. SONUÇ VE ÖNERİLER -- 58 KAYNAKLAR -- 60 EKLER -- 65 EK-1 SEM -- 69 EK-2 PSEUDO BİRİNCİ VE İKİNCİ DERECEDEN KİNETİK MODELLERİ -- 70 EK-3 FREUNDLİCH VE LANGMUİR DENKLEMLERİ -- 73 EK-4 STOK ÇÖZELTİ HAZIRLAMA -- 75 EK-5 SEM GÖRÜNTÜLERİ -- 76 EK-6 HATALARIN TOPLAMI -- 77 ÖZGEÇMİŞ -- 85

Bu araştırmada, keçiboynuzu meyvesinden sıvı şeker üretimi ve adsorpsiyon kinetiği ve mekanizması çalışmalarının yapılması amaçlanmıştır. Çekirdekleri çıkarılan ve parçalanan keçiboynuzu meyvelerinden 22⁰Briks'lik keçiboynuzu özütü elde edilmiştir. Elde edilen özütün bulanıklığı fazladır. Bu nedenle, jelatin, bentonit ve kizelsol ile berraklaştırılmıştır. Berraklaştırılan keçiboynuzu özütleri önce aktif karbon ile renk açma işlemine, ardından iyon değiştirici reçine ile safsızlık giderme işlemine tabi tutulmuştur. Çalışmamızda, üç farklı konsantrasyonlara sahip keçiboynuzu özütleri kullanılmıştır. Bu nedenle, 22⁰Briks konsantrasyona sahip olan berrak keçiboynuzu özütü, 5, 10 ve 15⁰Briks konsantrasyonlara ayarlanıp çalışma koşullarına getirilmiştir. Konsantrasyonları ayarlanan özütlerin renginin giderilebilmesi amacı ile 20, 25 ve 30⁰C sıcaklıkta, 5, 10 ve 15 g/L toz aktif karbon ile çalışılmıştır. Aktif karbon renkte açılma sağlamış, ancak özütlerin parlaklığını azaltmıştır. Aktif karbon uygulamasından sonra 25 g Dowex Marathon MR-3 reçine/ 100 ml özüt olacak şekilde reçine ilave edilmiştir. Reçine ile muamele işleminden sonra özütlerde aktif karbonun neden olduğu sorunlar ve safsızlıklar giderilmiştir. Bu çalışmada hedefimiz iyon değiştirici reçine uygulamasından sonra elde edilen ürünlerin kontrol grupları ile kıyaslandığında L* değerlerinin yüksek, a* ve b* değerlerinin ise düşük olmasıdır. Reçine uygulamasından sonra yapılan Hunter Lab renk ölçüm değerleri incelendiğinde, 15⁰Briks keçiboynuzu özütünün L* değeri kontrol grubundan yüksek, a* ve b* değerlerinin de kontrol grubundan düşük olduğu görülmektedir. En etkin uygulama 15⁰Briks keçiboynuzu özütü ile gerçekleştirilmiştir. Dowex Marathon MR-3 reçine ile adsorpsiyon kinetiği ve mekanizması çalışmaları yapılmıştır. 10 g/L ve 20 g/L reçine konsantrasyonlarında, 30, 40 ve 50⁰C sıcaklıklarda 10⁰Briks berrak keçiboynuzu özütü ile çalışıldığında, en yüksek fenolik uzaklaşma veriminin 40⁰C sıcaklıkta 20 g/L reçine kullanıldığı zaman olduğu görülmüştür. Adsorpsiyon prosesi Langmuir izotermiyle açıklanmaktadır. Proses pseudo-birinci dereceden kinetik model olarak tespit edilmiş ve por difüzyonunun hız belirleyici basamak olduğu görülmüştür. Proses fiziksel adsorpsiyon ile kendiliğinden gerçekleşen ve ekzotermik bir prosestir., The objective of this research is to conduct liquid sugar production from carob fruit in addition to the examination of its adsorbtion kinetics and mechanism. Within this framework, 22 brix concentrate extracts were obtained by the seedfree and chopped parts of the carob fruits. The extracts possess a great deal of turbidity. Therefore, gelatine, bentonite and kieselsol agents were applied for clear fruit juice production. The bleached carob extracts were first treated with powder activated charcoal prior to the removal of impurities by an ion-exchange resin. In this study, three different concentrates of carob extracts were used. Thus, the Brix value of the 22 brix carob extracts was adjusted to three different concentrates of 5, 10 and 15 brix which will be analyzed in the following part of the research. In order to bleach the extracts whose brix values were adjusted for the working conditions, three different concentrations (5,10 and 15 g/L) of powder activated charcoal at 20, 25 and 30⁰C were used. Powder activated charcoal provided the decolorization of the samples but led to a reduction in the lightness of the extracts. Having treated with powder activated charcoal, 25 g of Dowex Marathon MR-3 resin per 100 ml extract was added in order to increase the lightness and remove the impurities. After the treatment with the resin, the problems and impurities caused by the powder activated charcoal were eliminated. The goal of this study is to obtain higher L* and lower a* and b* values for the final products in comparison with the control groups after the treatment with ion exchange resin. Following this, Hunter Lab color analysis were performed which revealed higher L* values of 15 Brix concentrates and lower values of a* and b* compared to the control group. The most effective application was carried out with the 15 brix concentrates of carob extracts. The studies in relation to the adsorbtion kinetics and mechanism were conducted by the Dowex Marathon MR-3 resin. The highest removal was yielded by treating with the resin of 20 g/L at 40⁰C under the working conditions with the resin concentrations of 10 g/L and 20 g/L at 30, 40 and 50⁰C. The adsorbtion process was described by the Langmuir isoterm model. The process was determined as a pseudo first order reaction and it was observed that pore diffusion is the rate determining step. This process occurs spontaneously by physical adsorbtion and it is also an exothermic reaction.

06.03.2018 tarihli ve 30352 sayılı Resmi Gazetede yayımlanan “Yükseköğretim Kanunu İle Bazı Kanun Ve Kanun Hükmünde Kararnamelerde Değişiklik Yapılması Hakkında Kanun” ile 18.06.2018 tarihli “Lisansüstü Tezlerin Elektronik Ortamda Toplanması, Düzenlenmesi ve Erişime Açılmasına İlişkin Yönerge” gereğince tam metin erişime açılmıştır. Ülkemiz zeytinyağı üretiminde diğer ülkelere kıyasla çok ciddi bir paya sahip olup, zeytinyağı fabrikaları katı atığı (pirina) önemli bir çevresel sorun oluşturmaktadır. Bu çalışmada, zeytinyağı fabrikaları katı atığının (pirina) aktif karbon üretiminde hammadde olarak kullanılması ve böylece ekonomiye kazandırılarak bu atıkların çevreye olan zararlı etkilerinin azaltılması amaçlanmıştır. Aktif karbon yüksek karbon içeriğine sahip maddelere uygulanan aktivasyon prosesi ile iç yüzey alanı ve gözenek hacmi oldukça geliştirilmiş adsorbent malzeme olarak tanımlanabilmektedir. Bu çalışmada, zeytinyağı fabrikası katı atığı olan pirinadan kimyasal aktivasyon yöntemi ile farklı aktivasyon sıcaklıklarında aktif karbon üretilmiş ve karakterize edilmiştir. Ayrıca, en yüksek yüzey alanına sahip aktif karbonun sulu çözeltilerden pestisit giderim kapasitesi araştırılmıştır. İlk olarak aktivasyon sıcaklığının aktif karbon özellikleri üzerindeki etkisini incelemek amacıyla 3/1 çinko klorür (ZnCl2) kimyasal emdirme oranında farklı aktivasyon sıcaklıklarında (500, 600, 700, 800 ve 900 oC) aktif karbon üretimi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen aktif karbonların karakterizasyonu amacıyla nem, kül, uçucu madde, sabit karbon analizleri ve elementel analizleri yapılmış, yüzey alanı ve gözenek özellikleri tespit edilmiş, Fourier Transform Infrared Spektroskopisi (FTIR) ve elektron mikroskobu (SEM) görüntüleri alınmıştır. Yapılan karakterizasyon işlemlerine göre en yüksek yüzey alanına 800 °C aktivasyon sıcaklığında 1418 m2/g değeri ile ulaşılmıştır. Bu koşullarda elde edilen aktif karbon, sulu çözeltilerden pestisit giderimi çalışmalarında adsorban olarak kullanılmıştır. Çalışmanın II. aşamasında, 2,4-Diklorofenoksi asetik asit (2,4-D) ve Metribuzin pestisit türlerinin sulu çözeltilerden adsorpsiyonu gerçekleştirilmiştir. Adsorpsiyon çalışmalarında, adsorban miktarı, çözelti pH'ı, çözelti sıcaklığı, başlangıç derişimi ve temas süresinin adsorpsiyon süreci üzerine etkileri incelenmiştir. Hem 2,4-D hem de Metribuzin pestisitlerinin denge verileri Langmuir İzoterm Modeline uygun bulunmuştur. Adsorpsiyon kapasiteleri, 2,4-D için yaklaşık 124-128 mg/g ve Metribuzin için yaklaşık 118-145 mg/g olarak belirlenmiştir. In our country, olive oil production has a very serious share in comparison with other countries, and solid waste (olive oil plants) is an important environmental problem. In this study, it was aimed to reduce the harmful effects of these wastes to the environment by using olive oil factories, raw materials used in the production of activated carbon and using unutilized economy. Activated carbon The activation process applied to the materials with high carbon content can be defined as the adsorber material which has been improved to the inner surface area and pore volume. In this study, activated carbon was produced and characterized at different activation temperatures by chemical activation method from pirina which is a solid waste of olive oil factory. In addition, the pesticide removal capacity from aqueous solutions of active carbon with the highest surface area was investigated. Activated carbon was first produced at different activation temperatures (500, 600, 700, 800 and 900 oC) at the rate of chemical impregnation of 3/1 zinc chloride (ZnCl2) to investigate the effect of activation temperature on activated carbon properties. Moisture, ash, volatile matter, fixed carbon analyzes and elemental analyzes were performed to characterize the obtained activated carbons, surface area and pore properties were determined, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and electron microscope (SEM) images were taken. According to the characterization procedures, the highest surface area was reached at an activation temperature of 800 °C at 1418 m2/g. The activated carbon obtained in these conditions was used as an adsorbent in pesticide removal studies from aqueous solutions. In the second phase of the study, 2,4-Dichlorophenoxy acetic acid (2,4-D) and Metribuzin pesticide species were adsorbed from aqueous solutions. The effects of adsorbent amount, solution pH, solution temperature, initial concentration and contact time on adsorption process were investigated in adsorption experiments. The equilibrium data of both 2,4-D and Metribuzin pesticides were found to be in agreement with the Langmuir Isotherm Model. Adsorption capacities were determined as about 124-128 mg/g for 2,4-D and about 118-145 mg/g for Metribuzine.

Bu çalışmada bir azo boya olan Deep Red içeren model atıksuyun arıtımı için mikroelektroliz, elektrokoagülasyon ve elektro-Fenton yöntemleri kullanıldı. Mikroelektroliz deneylerinde boya giderimi üzerinde dolgu maddesi, çözelti derişimi, pH, elektriksel iletkenlik ve besleme hızının etkileri incelenmiştir. Mikroelektroliz için en yüksek giderim olan %99,5 değerine toz demir talaşı-aktif karbon dolgu maddesi ile, 150 mg/L çözelti derişiminde, pH değeri 3, elektriksel iletkenlik 3 mS/cm ve besleme hızı 9,1 mL/s ile ulaşılmıştır. Elektrokoagülasyon deneylerinde pH, akım yoğunluğu, destek elektrolit derişimi ve gerilimin boya giderimine ve enerji tüketimine olan etkileri incelenmiştir. Buna göre en yüksek boya giderimine (%99) pH 2, 25 A/m2 akım yoğunluğu, 0,15625 g Na2SO4 ilavesi ve 7,5 V gerilim değerinde ulaşılmıştır. Elektro-Fenton prosesi için yapılan deneylerde ise yine pH, akım yoğunluğu, destek elektrolit ilavesi ve gerilim değerinin boya giderimine ve enerji tüketimine olan etkileri incelenmiştir. %99 luk boya giderimi için optimum pH değeri 2, akım yoğunluğu 25 A/m2, Na2SO4 ilavesi 0,15625 g ve gerilim değeri olarak 10 V bulunmuştur. In this study, micro-electrolysis, electrocoagulations and electro-Fenton techniques were investigated for the treatment of model wastewater which contains Deep Red azo dye. In microelectrolysis experiments, the effects of fillings material, electical conductivity, initial dye concentration, pH on the removal efficiency of dye were studied. The 99.5% value of the highest removals for micro-electrolysis with powder iron filings-active carbon filler, 150 mg / L solution concentration, pH 3, the electrical conductivity of 3 mS / cm and feed rate of 9.1 mL/ s was reached . In electrocoagulation experiments; the effects of pH, current density, electrolyte concentration and voltage for the dye removal and the effect on energy consumption was examined. The highest dye removal (99%) was achieved at pH 2, 25 A / m2 current density, the addition of 0.15625 g Na2SO4 and 7.5 V. In experiments conducted for the electro-Fenton process; the effects of pH, current density, voltage the addition of supporting electrolyte on the removal of dyes and energy consumption were examined. The maximum dye removal of 99% was found at the pH of dyes 2, current density of 25 A / m2, applied voltage of 10 V and addition of 0.15625 g Na2SO4.

Yüksek Lisans Tezi Endüstrinin gelişmesi ile birlikte atık suların kirlenmesi kendi alanında başlıca bir sorun teşkil etmektedir. Aktif karbonların adsorpsiyon amaçlı kullanımı için, düşük maliyet ile üretilmesi gerekmektedir. Bu amaçla doğaya atık olarak atılan biyokütlesi büyük hammaddelerin kullanımı bu tür araştırmalarda geri dönüşüm olarak yeniden kullanılır. Biyokütlesi büyük olan atıklar aktif karbon haline getirilerek çevre kirliliğine neden olan etmenleri en asgari düzeye indirir. Bu çalışmada demlenmiş çaydan elde edilen aktif karbonun BET yüzey alanı, başlangıç maddesi olarak 658,3718 m²/g bulunmuştur. Yapılan deneylerde çay bitkisinden fabrikada işlenerek elimize ulaşan kuru çayın demlenmiş ve demlenmemiş hali üzerinden farklı derişim, çözelti ve degaz koşulları altında hesaplanan en büyük yüzey alanlı aktif karbon üzerinde, metilen mavisinin yine farklı derişim sıcaklık ve aktif karbon kütlesine bağlı olarak değişen adsorplama miktarları incelenmiştir. Ayrıca, adsorpsiyon verimine etki eden pH, sıcaklık ve başlangıç boyarmadde konsantrasyonunun etkisi de gözlemlenmiştir. Sonuç olarak elde edilen verilerin Langmuir ve Freundlich gibi çeşitli izotermlere uygunluğu değerlendirilmiştir. abstract With developing industry, the pollution in wastewaters has been a major problem. Using activated carbons produced with low cost is desired for the removal of toxic materials from aqueous solution. Therefore, the raw materials with high biomass thrown to the nature has been reused as recycle at this kind of surveys. Thus,the factors causing the enviromental pollution are decreased to lower minimum level by turning the wastes with high biomass into active carbon. In this study, the surface area of the active carbon obtained from steeped and not steeped tea, as begining material, has been found to be 658,3718 m2/g. In the tests was investigated to adsorption quantity on the biggest surface area for under different concentration, solution, and degas conditions. Also, pH, temperature and colourant concentration, which affected to adsorption yield, were investigated. Consequently, the he evaluated data are suitable for the isotherms of Langmuir and Freundlich.

URL: http://sujest.selcuk.edu.tr/sumbtd/article/view/338 DOI: 10.15317/Scitech.2016320516, Bu çalışma, sulu çözeltilerden krom(VI) iyonunun uzaklaştırılmasında gümüş (Ag) nanotanecik yüklü aktif karbonun (AgNP-AK) adsorban olarak kullanımının değerlendirilmesini amaçlamaktadır. pH etkisi, adsorban miktarı, temas süresi ve başlangıç metal konsatrasyonu gibi parametrelerin incelenmesi ile gerekli optimizasyon şartları belirlendikten sonra farklı izoterm modelleri üzerinde çalışılmıştır. Adsorpsiyon öncesi ve sonrası çözeltideki metal iyon değişimleri UV–vis spektrofotometresi ile tayin edilmiştir. Elde edilen denge eğrisi, Langmuir izoterm modeline daha çok uygunluk göstermiş ve maksimum adsorplama kapasitesi 71,4 mg olarak hesaplanmıştır. Bu çalışma ile elde edilen veriler ışığında çevreci bir yöntemle elde edilen AgNP-AK adsorbanının krom(VI) iyonunun uzaklaştırılmasında umut vaadeden yeni bir alternatif olabileceği sonucuna varılmıştır, The objective of this study was to evaluate the usability of silver nanoparticles loaded on activated carbon (SNP-AC) for the removal of Cr(VI) metal ions from aqueous solutions. Following the optimization of the effect of variables (batch method) including pH, contact time, initial metal concentration and amount of SNP-AC on Cr(VI) removal method, the isotherm study was carried out by taking different models into consideration. Based on difference in Cr(VI) contents (measuring by a UV–vis spectrophotometer) before and after adsorption, the removal percentage was calculated. The equilibrium experimental data well fitted to the Langmuir models with maximum adsorption capacity of 71,4 mg SNP-AC. The results of this study indicated that silver nanoparticle coated activated carbon (SNP-AC) might be a good promising alternative material for the removal of Cr(VI) metal ion owing to its high adsorption capacity in short equilibrium time.