Salix Babylonica (SALICACEAE) Atıklarından İyon Değiştirici Aktif Karbonun Elde Edilmesi ve Atık Suların Arıtımında Kullanılması: Hedef Sıfır Atık

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SENA EREN

Danışman: Hasan Arslanoğlu

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Tarımsal atıklar, sürdürülebilir ve çevre dostu olmalarının yanı sıra atık yönetimi açısından da büyük bir potansiyele sahiptir. Bu tez çalışmasında, Salix babylonica atıkları doğal iyon değiştirici olarak kullanılmış ve aktif karbon üretiminde karbon kaynağı olarak kullanılarak katma değerli ürünlere dönüştürülmüştür. Lignoselülozik biyokütle kaynağı olan bu atığın hücre duvarlarının amin grupları, karboksil grupları ve fenolik OH grupları içerdiği bilgisi, doğal katyon değiştirici olarak kullanılabileceği fikrini ortaya çıkarmıştır. Aynı zamanda karbon açısından da zengin olan biyokütle kaynakları aktif karbon sentezi için potansiyel hammaddelerdir. Bu doğrultuda atıklardan kimyasal aktifleştirici ajan ZnCl2 kullanılarak aktif karbon sentezlenmiştir. Literatür araştırması sonucunda, daha yüksek gözenek ve yüzey alanı elde etmek için 800 °C'de yavaş piroliz işlemi tercih edilmiş ve 984,433 m/g yüzey alanına sahip aktif karbon başarıyla sentezlenmiştir. Salix babylonica atıkları ve aktif karbon kullanılarak adsorpsiyon ve iyon değişimi yöntemleriyle atık sulardan metilen mavisi (MB) uzaklaştırılmıştır. Optimum deneysel koşulların belirlenmesi adına Taguchi L25 ortagonal dizisi uygunlanmıştır. Adsorpsiyon sürecini etkileyen parametrelerin (pH 2-11, konsantrasyon 20-100 mg/L, dozaj 1-20 g/L, sıcaklık 30-70 oC, süre 15-180 dk) etkileri, oluşturulan grafikler ile desteklenerek incelenmiştir. Atıkları ve sentezlenen aktif karbonu karakterize etmek için Fourier Transform İnfrared Spektroskopisi (FTIR), Termogravimetrik Analiz (TGA), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM-EDX) ve BET analizleri kullanılmıştır. Farklı koşullar altında gerçekleştirilen deneylerin sonucunda optimum şartlarda doğal katyon değiştirici ile %98,875, sentezlenmiş aktif karbon ile %100 oranında metilen mavisi giderimine ulaşılmıştır. Yürütülen çalışmalar sonucunda atık sulardan metilen mavisi giderimi için Salix babylonica atıklarının ve sentezlenen aktif karbonun uygun maliyetli, verimli, çevre dostu ve gelecek vaad eden malzemeler olduğu belirlenmiştir.