Dergiler / Harran Üniversitesi Mühendislik Dergisi / 2022 / Cilt: 7 - Sayı: 1

Atık biyokütleden (Tütün Sapı) Mikrodalga Destekli İmpregnasyon Yöntemi ile Aktif Karbon Sentezi ve Karakterizasyonu

Synthesis and Characterization of Activated Carbon from Waste Biomass (Tobacco Stalk) by Microwave Assisted Impregnation Method

Sayfa
1–14
Yayın Tarihi
2022-04-29
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Elde edilen sonuçlara göre mikrodalga destekli impregnasyon işleminin aktif karbon sentezinde önemli etkiye sahip olduğu görülmektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada atık biyokütle kaynağı tütün saplarından (TS) aktif karbon sentezi yapılmıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Aktif karbonlar geleneksel aktivasyon yöntemine entegre edilen mikrodalga ortamında kimyasal aktifleştirici (ZnCl2) ile impregnasyon işlemi sonucu elde edilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Elde edilen sonuçlara göre mikrodalga destekli impregnasyon işleminin aktif karbon sentezinde önemli etkiye sahip olduğu görülmektedir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Atık Biyokütle · Tütün Sapı · Mikrodalga

Özet

Bu çalışmada atık biyokütle kaynağı tütün saplarından (TS) aktif karbon sentezi yapılmıştır. Aktif karbonlar geleneksel aktivasyon yöntemine entegre edilen mikrodalga ortamında kimyasal aktifleştirici (ZnCl2) ile impregnasyon işlemi sonucu elde edilmiştir. Ayrıca mikrodalga ortamı (gaz, dalga boyu ve süre), Fırın aktivasyonu (süre ve sıcaklık) ve impregnasyon oranlarının sentez üzerindeki etkileri incelenmiştir. Aktif karbon karakterizasyonu BET, FT-IR ve SEM analizleri kullanılarak incelenmiştir. ZnCl2 kimyasalı ile mikrodalga destekli sentezlenen aktif karbonun yüzey alanı 731,799 m2 g-1 ve iyot sayısı 1048 mg g-1 olarak bulunmuştur. Ayrıca çalışma kapsamında aktif karbon sentezi için kullanılan yöntemin özgünlüğünü kıyaslamak için ZnCl2 kimyasalı ile geleneksel aktivasyon işlemi de yapılmıştır. Geleneksel yöntem ile elde edilen aktif karbon yüzey alanı 323,648 m2 g-1 ve iyot sayısı 438 mg g-1 olarak bulunmuştur. Elde edilen sonuçlara göre mikrodalga destekli impregnasyon işleminin aktif karbon sentezinde önemli etkiye sahip olduğu görülmektedir.

Abstract

In this study, activated carbon was synthesized from waste biomass source tobacco stalks (TS). Activated carbons were obtained because of impregnation with chemical activator (ZnCl2) in the microwave environment, which was integrated into the traditional activation method. In addition, the effects of microwave environment (gas, wavelength, and time), oven activation (time and temperature) and impregnation rates on synthesis were investigated. Activated carbon characterization was investigated using BET, FT-IR and SEM analyses. The surface area of the activated carbon synthesized with the ZnCl2 chemical, and microwave assisted was found to be 731,799 m2 g-1 and the iodine number was 1048 mg g-1. In addition, to compare the specificity of the method used for the synthesis of activated carbon within the scope of the study, the traditional activation process with the chemical ZnCl2 was also performed. The surface area of activated carbon obtained by the traditional method was found to be 323,648 m2 g-1 and the iodine number was 438 mg g-1. According to the results obtained, it is seen that the microwave assisted impregnation process has a significant effect on the synthesis of activated carbon.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

YILDIZ, H., GÜLŞEN, H., ŞAHİN, Ö., BAYTAR, O., KUTLUAY, S. (2022). Atık biyokütleden (Tütün Sapı) Mikrodalga Destekli İmpregnasyon Yöntemi ile Aktif Karbon Sentezi ve Karakterizasyonu. Harran Üniversitesi Mühendislik Dergisi, Cilt: 7 - Sayı: 1, 1–14. https://ajindex.com/articles/763109

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (10)

  1. G. Zhang, B. Lei, S. Chen, H. Xie, and G. Zhou, “Activated carbon adsorbents with micro-mesoporous structure derived from waste biomass by stepwise activation for toluene removal from air,” J. Environ. Chem. Eng., vol. 9, no. 4, p. 105387, Aug. 2021, doi: 10.1016/j.jece.2021.105387
  2. X. Zhao, X. Zeng, Y. Qin, X. Li, T. Zhu, and X. Tang, “An experimental and theoretical study of the adsorption removal of toluene and chlorobenzene on coconut shell derived carbon,” Chemosphere, vol. 206, pp. 285–292, Sep. 2018, doi: 10.1016/j.chemosphere.2018.04.126
  3. J. Jjagwe, P. W. Olupot, E. Menya, and H. M. Kalibbala, “Synthesis and Application of Granular Activated Carbon from Biomass Waste Materials for Water Treatment: A Review,” J. Bioresour. Bioprod., vol. 6, no. 4, pp. 292–322, Nov. 2021, doi: 10.1016/j.jobab.2021.03.003
  4. J. Yang and K. Qiu, “Experimental Design To Optimize the Preparation of Activated Carbons from Herb Residues by Vacuum and Traditional ZnCl 2 Chemical Activation,” Ind. Eng. Chem. Res., vol. 50, no. 7, pp. 4057–4064, Apr. 2011, doi: 10.1021/ie101531p
  5. V. Thakur, E. Sharma, A. Guleria, S. Sangar, and K. Singh, “Modification and management of lignocellulosic waste as an ecofriendly biosorbent for the application of heavy metal ions sorption,” Mater. Today Proc., vol. 32, pp. 608–619, 2020, doi: 10.1016/j.matpr.2020.02.756
  6. E. Santoso, R. Ediati, Y. Kusumawati, H. Bahruji, D. O. Sulistiono, and D. Prasetyoko, “Review on recent advances of carbon based adsorbent for methylene blue removal from waste water,” Mater. Today Chem., vol. 16, p. 100233, Jun. 2020, doi: 10.1016/j.mtchem.2019.100233
  7. A. O. Abo El Naga, M. El Saied, S. A. Shaban, and F. Y. El Kady, “Fast removal of diclofenac sodium from aqueous solution using sugar cane bagasse-derived activated carbon,” J. Mol. Liq., vol. 285, pp. 9–19, Jul. 2019, doi: 10.1016/j.molliq.2019.04.062
  8. C.-S. Chou, S.-H. Lin, and W.-C. Lu, “Preparation and characterization of solid biomass fuel made from rice straw and rice bran,” Fuel Process. Technol., vol. 90, no. 7–8, pp. 980–987, Jul. 2009, doi: 10.1016/j.fuproc.2009.04.012
  9. T. M. Huggins, A. Haeger, J. C. Biffinger, and Z. J. Ren, “Granular biochar compared with activated carbon for wastewater treatment and resource recovery,” Water Res., vol. 94, pp. 225–232, May 2016, doi: 10.1016/j.watres.2016.02.059
  10. Q. Yuan et al., “N, S-Codoped Activated Carbon Material with Ultra-High Surface Area for High-Performance Supercapaci