Aktive edilmiş ceviz kabuğuna boyar madde adsorpsiyonu

Abstract

Bu çalışmada ceviz kabuğu değişik asitlerle, Hidroklorikasit (HCl), Sülfürükasit (H2SO4), Fosforikasit (H3PO4) ile aktive edildi. Aktive edilen ceviz kabuğu FTIR, SEM, TGA ve BET yüzey analizleriyle karektirize edidildi. Sonraki aşamada aktive edilen ceviz kabuklarının sulu çözeltilerden boyar madde gideriminde adsorban olarak kullanılabilirliği araştırıldı. Bu amaçla boya olarak yaygın kullanılan Metilen Mavisi (MM) seçildi ve adsorpsiyon çalışmaları kesikli (batch) yöntemi ile yapıldı. pH, başlangıç boya derişimi, süre ve sıcaklık gibi değişik parametrelerin adsorpsiyona etkileri araştırıldı. Adsorpsiyon izotermi Langmuir, Freundlich ve Dubinin-Radushkevich izoterm modellerine göre; adsorpsiyon kinetik verileri yalancı birinci derece, yalancı ikinci derece ve parçacık içi difüzyon kinetik modellerine göre değerlendirildi. Elde edilen sonuçlardan aktive etmede kullanılan asidin adsorbanın yüzey morfolojisinde oldukça etkili olduğu ve her bir asidin adsorbanın yüzeyine farklı özellik kattığı gözlendi. Aktive edilen ceviz kabuklarının Metilen mavisi giderimini oldukça geliştirdiği, adsorpsiyonun Langmuir İzotermine uyduğu ve adsorpsiyon kapasitelerinin CK için 9,73 mg/g, HCK için 20,04 mg/g, SCK için 19,61 mg/g ve FCK için 38,46 mg/g olduğu bulundu. Kinetik çalışma sonuçlarından adsorpsiyonun yalancı ikinci dereceden Kinetik modeline uyduğu ve adsorpsiyon mekanizmasının da iyon değişim mekanizmasına uyduğu bulundu. Beş kez tekrarlanan adsorpsiyon desorpsiyon sonuclarından aktive edilen ceviz kabuklarının adsorpsiyon kapasitelerinin pek fazla değişmediği ve tekrar kullanılabilir oldukları gözlendi

In this study, walnut shell was activated with various acids, such as hydrochloric acid, sulphuric acid and phosphoric acid. Activated walnut shell was characterized by FTIR, SEM, TGA and BET surface area analysis. In the next step, activated walnut shells were investigated usability in removing of dye from aqueous solutions. For this purpose, methylene blue (MB) widely used was selected and adsorption studies were done with batch method. Effect on adsorption difference of parameters, such as pH, initial dye concentration, time and temperature was investigated. Adsorption isotherms were evaluated according to Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich isotherm models. Adsorption kinetics data were evaluated according to pseudo-first-order, pseudo-second-order and intra-particle diffusion kinetic models. From the results obtained, acid which is used to activate was observed to be highly effective in surface morphology of adsorbent and each acid was observed adding to different characteristic on adsorbent surface. Activated walnut shells greatly improves the removal of methylene blue, adsorption of MB onto activated walnut shells fit Langmuir adsorption isotherm, and the adsorption capacity of CK, of HCK, of SCK and of FCK was found to be as 9.73, 20.04, 19.61 and 38.46 mg/g respectively. Obtained results from kinetic studies, adsorption was determined to fit pseudo-second-order kinetic model and mechanism of adsorption was found to be as ion exchange mechanism. Obtained results from adsorption desorption studies five times repeated, the adsorption capacities of the activated walnut shell were not changed much, and they were observed to be reusable.