At kestanesi kabuklarından kimyasal aktivasyon yöntemi ile elde edilen aktif karbonlara gümüş adsorpsiyonu

Abstract

Aktif karbon herhangi bir şekilde yapısal formül veya kimyasal analiz ile karakterize edilemeyen, oldukça yüksek gözenek ve iç yüzey yapısına sahip karbon atomlarından meydana gelen malzemedir ve laboratuvar ölçekli olarak çok sayıda malzemeden üretilmektedir. Çok iyi bir adsorban özelliğe sahip olan aktif karbon, endüstride birçok alanda kullanılmaktadır. Gümüş antibakteriyel özelliği sahip yıllardır bilinen bir metaldir. Gümüş içeren malzemelerin güçlü antibakteriyel etkileri ve toksik olmaması çeşitli alanlarda kullanılmalarını sağlar. Özellikle son yıllarda su arıtımı, medikal cihazların dezenfektesi gibi alanlardaki kullanımı artmaktadır. Bu çalışmanın amacı, aktivasyon ve karbonizasyon yöntemi kullanılarak, at kestanesi kabuğundan aktif karbon üretilmesi ve elde edilen aktif karbona gümüşün kimyasal indirgenme yöntemi ile bağlanmasıdır (AAK/Ag). Bu çalışmada kimyasal aktivasyonda emdirme oranı, aktivasyon sıcaklığının etkisi ve emdirme süresi incelenmiştir. Kimyasal aktivasyon aracı olarak ZnCl2 kullanılmıştir. Emdirme oranları 1/1, 1/2, 1/3 ve 1/4 olarak uygulanmıştır. ZnCl2 ile yapılan aktivasyonda karbonizasyon sıcaklığı 600 0C, 700 0C ve 800 0C olarak uygulanmıştır. Karbonizasyon işlemi sırasında 50 mL/dk akış hızında azot gazı geçirilmiştir. Üretilen aktif karbonların en yüksek yüzey alanı 700 0C sıcaklıkta, 24 saat emdirme süresinde ve 1/1 emdirme oranında elde edilen aktif karbonda 926,6 m²/g olarak belirlenmiştir. At kestanesi kabuğu, aktif karbon ve elde edilen AAK/Ag karışımları Brunauer-Emmet-Teller (BET), Taramalı Elektron Mikroskopu (SEM), Fourier Dönüşümlü İnfrared spektroskopisi (FTIR) ve X-Işını Kırınımı (XRD) metotları kullanılarak karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir.

Activated carbon is a material that cannot be characterized with any kind structural formula or chemical analysis and have high pore and internal surface structure and have produced by several kind of materials as lab scale. Activated carbon which is a good adsorbent is being used at several industry. Antibacterial feature of the silver is being used for years. Strong antibacterial effects and nontoxicity of silver containing materials let them to be used in various fields. Especially in the recent years its use for water treatment and disinfection of medical devices have increased. The aim of this study is producing activated carbon from conker by using activation and carbonization method and connection of silver to activated carbon by chemical reduction method (AAK/Ag). In this study impregnating rate, effect of activation temperature and impregnation time on chemical activation has investigated. ZnCl2 is used as chemical activation tool. Impregnation rates are applied as 1/1, 1/2, 1/3 and 1/4. Carbonization temperatures are applied as 600 0C, 700 0C and 800 0C for the activation which is performed with ZnCl2. Azote gas with 50 mL/min. flow speed has passed during carbonization procedure. The highest surface area of the produced activated carbons has determined as 926,6 m²/g at 700 0C, 24 hours impregnation time and 1/1 impregnation rate. Conker shell and gathered AAK/Ag mixtures characterizations have performed by using Brunauer-Emmet-Teller (BET), Scanning Electron Microscope (SEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and X-Ray Diffraction (XRD) methods.