HİDROTERMAL ÖN İŞLEMLİ OKALİPTÜS KÖK ODUNLARINDAN PROLİZ YÖNTEMİYLE AKTİF KARBON ÜRETİLMESİ

Bu çalışmada, aktif karbon elde etmek için hammadde olarak Tarsus-Karabucak bölgesinde yetiştirilen okaliptüs ağacının (Eucalyptus grandis) kök odunları kullanılmıştır. Aktif karbonlar hidrotermal ve piroliz yöntemleri kullanılarak iki aşamada üretilmiştir. Hidrotermal yöntemde suyun süper kritik özelliğinden yararlanılarak lignoselülozik malzeme 200℃ ve 225℃’de kapalı otoklav sisteminde 24 saat tutulmuş sonrasında H3PO4 (fosforik asit) ile 1:1 oranında karıştırılarak kimyasal aktivasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Proliz aşamasında 400℃, 500℃, 600℃ ve 700℃ sıcaklıklarında azot ortamında 30 dakika bekletilerek karbonizasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen aktif karbon numunelerinin taramalı elektron mikroskobu (SEM), Brunauer-Emmett-Teller (BET), Fourier dönüşümlü infrared (FT-IR) ve elementel analizi teknikleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre H3PO4 ile kimyasal aktivasyon işlemi kullanılarak 400℃ ve 600℃ sıcaklıklarda üretilen aktif karbonların yüzey alanı 1074 m2/g ve 1069 m2/g olarak elde edilmiştir. Elde edilen SEM görüntülerinde aktif karbonların yüksek poroziteye sahip olduğu anlaşılmıştır. Elementel analiz sonuçları incelendiğinde sıcaklığın arttıkça oksitlenmiş fonksiyonel grupların azaldığı anlaşılmıştır. Sonuç olarak okaliptüs kök odunlarından hidrotermal ve piroliz yöntemleri ile yüksek gözenek ve yüksek yüzey alanlarına sahip aktif karbonlar üretildi.

In this study, root woods of eucalyptus tree (Eucalyptus grandis) grown in Tarsus-Karabucak region were used as raw material to obtain activated carbon. Activated carbons were produced in two stages using hydrothermal and pyrolysis methods. Firstly, the lignocellulosic material was kept for 24 hours in a closed autoclave system at 200°C and 225°C by utilizing the supercritical property of water in the hydrothermal method and then the samples were mixed with H3PO4 (phosphoric acid) at a ratio of 1:1 for chemical activation. In the pyrolysis stage, the carbonization process was carried out at 400℃, 500℃, 600℃ and 700℃ in a nitrogen environment for 30 minutes. The obtained activated carbon samples were characterized using scanning electron microscopy (SEM), Brunauer -Emmett - Teller (BET), Fourier transform infrared (FT-IR), and elemental analysis techniques. According to the results obtained, the surface area of activated carbons produced at 400℃ and 600°C using the chemical activation process with H3PO4 was obtained as 1074 m2/g and 1069 m2/g respectively. It was understood that the obtained activated carbons had high porosity in SEM images. When the elemental analysis results were examined, it was understood that the oxidized functional groups decreased as the temperature increased. As a result, activated carbons with high porosity and high surface areas were produced from eucalyptus root woods by hydrothermal and pyrolysis methods.