Journals / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2020 / Cilt: 35 - Sayı: 3

Nitrik asit ile modifiye edilmiş biyokütle temelli aktif karbonun süperkapasitör performansının incelenmesi

Pages
1243–1256
Publication Date
2020-04-07
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Asit derişiminin artmasıyla yüzeydeki oksijenli grupların derişiminde artış gözlenirken, fonksiyonel grup tipi farklılık göstermektedir. % 3,33 HNO3 ile modifiye edilen örnekten hazırlanan elektrot, işlem görmemiş aktif karbondan hazırlanan elektrota göre daha iyi performans sergilemiş, asit derişimi arttıkça elektrot performansında elektrot iç direncindeki artışa bağlı olarak önemli ölçüde düşüş gözlenmiştir.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Bu çalışmada çay fabrikası atığından H3PO4 aktivasyonu ile aktif karbon üretilmiş, üretilen örneklere farklı derişimlerde (v/v, % 3,33, % 10, % 20 ve % 40) HNO3 kullanılarak asidik yüzey modifikasyonu işlemi uygulanmıştır.
📊
Key Findings & Data:Örneklerin süperkapasitör elektrot malzemesi olarak kullanılabilirliği, sulu asidik elektrolit (1 M H2SO4) ortamında test edilmiştir.
💡
Conclusion & Impact:Asit derişiminin artmasıyla yüzeydeki oksijenli grupların derişiminde artış gözlenirken, fonksiyonel grup tipi farklılık göstermektedir. % 3,33 HNO3 ile modifiye edilen örnekten hazırlanan elektrot, işlem görmemiş aktif karbondan hazırlanan elektrota göre daha iyi performans sergilemiş, asit derişimi arttıkça elektrot performansında elektrot iç direncindeki artışa bağlı olarak önemli ölçüde düşüş gözlenmiştir.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Çay atığı · aktif karbon · asidik yüzey modifikasyonu

Özet

Bu çalışmada çay fabrikası atığından H3PO4 aktivasyonu ile aktif karbon üretilmiş, üretilen örneklere farklı derişimlerde (v/v, % 3,33, % 10, % 20 ve % 40) HNO3 kullanılarak asidik yüzey modifikasyonu işlemi uygulanmıştır. Örneklerin süperkapasitör elektrot malzemesi olarak kullanılabilirliği, sulu asidik elektrolit (1 M H2SO4) ortamında test edilmiştir. İşlem görmemiş ve modifiye aktif karbon örneklerinin yüzey karakterizayonu çeşitli kimyasal ve fiziksel yöntemlerle gerçekleştirilmiş, yüzey oksijenli grupların tipi ve miktarının elektrokimyasal performans üzerine etkisi araştırılmıştır. Sonuç olarak, modifikasyonda kullanılan asit derişiminin aktif karbonun yüzey alanı ve gözenekliliğini önemli oranda etkilediği belirlenmiştir. Asit derişimi % 3,33’ün üzerine çıktığında yüzey alanında büyük düşüş gözlenmiştir. Asit derişiminin artmasıyla yüzeydeki oksijenli grupların derişiminde artış gözlenirken, fonksiyonel grup tipi farklılık göstermektedir. % 3,33 HNO3 ile modifiye edilen örnekten hazırlanan elektrot, işlem görmemiş aktif karbondan hazırlanan elektrota göre daha iyi performans sergilemiş, asit derişimi arttıkça elektrot performansında elektrot iç direncindeki artışa bağlı olarak önemli ölçüde düşüş gözlenmiştir.

🔖

Cite This Article

İNAL, İ. İ. G., GÖKÇE, Y., YAĞMUR, E., AKTAŞ, Z. (2020). Nitrik asit ile modifiye edilmiş biyokütle temelli aktif karbonun süperkapasitör performansının incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 35 - Sayı: 3, 1243–1256. https://ajindex.com/articles/19756

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (12)

  1. Liu D.D., Gao J.H., Cao Q.X., Wu S.H., Qin Y.K., Improvement of activated carbon from Jixi bituminous coal by air preoxidation, Energy & Fuels, 31 (2), 1406–1415, 2017
  2. Khosravi R., Azizi A., Ghaedrahmati R., Gupta V.K., Agarwal S., Adsorption of gold from cyanide leaching solution onto activated carbon originating from coconut shell-optimization, kinetics and equilibrium studies, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 54, 464-471, 2017
  3. Yagmur E., Ozmak M., Aktas Z., A novel method for production of activated carbon from waste tea by chemical activation with microwave energy, Fuel, 87 (15-16), 3278-3285, 2008
  4. Tsubota T., Morita M., Kamimura S., Ohno T., New approach for synthesis of activated carbon from bamboo, Journal of Porous Materials, 23 (2), 349-355, 2016
  5. Balbaşı M., Şahin A., Symmetrical supercapacitor application with low activated carbon content, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 30 (4), 683-692, 2015
  6. Imoto K., Takahashi K., Yamaguchi T., Komura T., Nakamura J., Murata K., High-performance carbon counter electrode for dye-sensitized solar cells, Solar Energy Materials & Solar Cells, 79, 459–469, 2003
  7. Elazari R., Salitra G., Garsuch A., Panchenko A., Aurbach D., Sulfur-impregnated activated carbon fiber cloth as a binder-free cathode for rechargeable Li-S batteries, Advanced Materials, 2 (47), 5641-5644, 2011
  8. Kim C.S., Srimuk P., Lee J., Fleischmann S., Aslan M., Presser V., Influence of pore structure and cell voltage of activated carbon cloth as a versatile electrode material for capacitive deionization, Carbon, 122, 329-335, 2017
  9. Aygün A., Yenisoy Karakaş Y., Duman I., Production of granular activated carbon from fruit stones and nutshells and evaluation of their physical, chemical and adsorption properties, Microporous and Mesoporous Materials, 66 (2-3), 189-195, 2003
  10. Bhatnagar A., Hogland W., Marques M., Sillanpaa M., An overview of the modification methods of activated carbon for its water treatment applications, Chemical Engineering Journal, 219, 499-511. 2013
  11. Laszlo K., Tombacz E., Josepovits K., Effect of activation on the surface chemistry of carbons from polymer precursors, Carbon, 39 (8), 1217-1228, 2001
  12. Gurten Inal I.I., Holmes S.M., Banford A., Aktas Z., The performance of supercapacitor electrodes developed from chemically activated carbon produced from waste tea, Applied Surface Science, 357, Part A, 696-703, 2015