Bu çalışmada kabak çekirdeği kabuğundan çinko klorür ve fosforik asitle kimyasal aktivasyon sonucu iki farklı tipte aktif karbon üretimi ve karakterizasyonu gerçekleştirildi. Emdirme oranı (1:1, 2:1, 3:1) ve karbonizasyon sıcaklığı (400, 500, 600°C) gibi süreç değişkenlerinin üretilen aktif karbonların gözenek hacmi, BET yüzey alanı, ortalama gözenek çapı ve gözenek boyut dağılımı gibi yapısal özellikleri üzerindeki etkileri araştırıldı. Aktif karbonların yapısal özellikleri BET, elementel, FT-IR ve SEM analizleri ile belirlenmeye çalışılmıştır.
Fosforik asit ile aktive edilen aktif karbonlarda en yüksek yüzey alanına sahip (1421 m2/g) aktif karbon, 500 oC ve 2:1 emdirme oranında üretilmiştir. Çinko klorür aktivasyonuyla üretilen maksimum yüzey alanlı aktif karbon (1564 m2/g) 500 0C’de 3:1 emdirme oranında üretilmiştir. Elde edilen aktif karbonlar çözeltiden metilen mavisi ve Pb+2 giderimlerinde kullanılarak çeşitli koşullar altında (pH, sıcaklık, adsorban dozu, temas suresi, metilen mavisi ve Pb+2 derişimleri) adsorpsiyon özellikleri incelenerek adsorpsiyon süreci için en uygun şartlar belirlenmiştir.
Çalışmada adsorpsiyon kinetiği, izoterm ve termodinamik (ΔH°, ΔS°, ΔG°) parametreleri incelenmiştir. Her iki aktif karbonda metilen mavisi ve kurşun (II) adsorpsiyon kinetiği sözde ikinci mertebe eşitliğine ve denge izotermleri Langmuir eşitliğine uymaktadır.
Elde edilen sonuçlar, kabak çekirdeği kabuğundan değişik özelliklere sahip aktif karbonların üretilebileceğini ve bu aktif karbonların atık sulardan organik ve inorganik kökenli kirleticileri başarılı bir şekilde uzaklaştırmak için kullanılabileceğini ortaya koymuştur.
In this study, it was carried out that two different types of activated carbon were produced and characterized from pumpkin seed shell with ZnCI2 and H3PO4. The effects of process variables such as carbonization temperature (500, 600, 700 oC) and impregnation ratio (1:1, 2:1, 3:1) on structural features like the pore volume, BET surface area, average pore size and pore size distribution of produced activated carbons were investigated. The textural properties of the Activated carbons were studied to determine by some analytical methods including BET, elemental, FT-IR and SEM analyses.
Activated carbon which has maximum surface area among activated carbons were activated with H3PO4 (1421 m2/g) was produced at 500 0C and impregnation ratio of 2:1. Activated carbon was produced by ZnCI2 activation which has maximum surface area (1564 m2/g) was produced at 500 0C and impregnation ratio of 3:1. Optimum conditions for the adsorption process were determined by using of resulting activated carbons for removal of methylene blue and Pb+2 from aqueous solution, investigating adsorption properties under various conditions (pH, temperature, adsorbent dosage, contact time, methylene blue and Pb+2 concentrations).
In this study, adsorption kinetics, isoterms and thermodynamic (ΔH0, ΔS0, ΔG0) parameters were examined. Adsorption kinetics of methylene blue and Pb+2 were fitted with the pseudo second order equation and equilibrium isotherms were in agreement with Langmuir equation at both activated carbons.
Results showed that activated carbons having different properties can be produced from pumpkin seed shell and they can be used successfully for removing the organic and inorganic based pollutants from wastewaters.
