Author:
Abstract
Sanayi tesisleri, araçlardaki egzoz emisyonu, temizlik malzemeleri gibi alanlardan kaynaklanan sıvı veya gaz, su, hava ve doğal ürünleri kirleten organik veya inorganik kirleticilerin giderilmesine yönelik adsorban geliştirme çalışmaları son yıllarda önemini sürdürerek devam etmektedir. Bu çalışmada, küresel polimerik aktif karbon (PAK) sentezi ve PAK’ın grafitizayonu ile elde edilen küresel grafitik karbon (GPAK) üretim çalışmaları yapılmıştır. Başlangıçta süspansiyon polimerizasyonu yöntemiyle polimerik kürecikler sentezlenmiş, sonra 700 °C’ye kadar karbonize edilmiş ve son olarak 830 °C’de su buharı ile aktive edilerek küresel PAK üretimi yapılmıştır. Bu yöntemle üretilen PAK’ın BET cihazı ile yüzey alanı ve ortalama gözenek çapı ölçüldüğünde sırasıyla 1929,6565 m2/g ve 34,054 Å olduğu tespit edilmiştir. PAK’ın SEM ve RAMAN spektroskopisi ile analizleri yapılmıştır. Tüm bu karakterizasyon çalışmaları sonucunda, PAK’ın küresel yapılı ve homojen mikro-mezo gözenek dağılımına sahip olduğu tespit edilmiştir. PAK’tan 1750°C’de 6 saatte ve 10 L/dk Argon akış hızında, inert atmosferik basınç ve inert 20 mbar vakum altında grafitizasyon çalışmaları yapılmıştır. Buna göre vakum altında üretilen GPAK2’nin yüzey alanının (1237,2094 m2/g), atmosferik ortamda yapılan GPAK1’in yüzey alanına (1787,1851 m2/g) göre daha düşük olduğu görülmüştür. 1750 °C’de inert 20 mbar vakum atmosferinde ve 6 saat grafitizasyon süresinin 10 saate çıkarılması ile beraber yüzey alanının 1231,2380 m2/g’a düştüğü tespit edilmiştir. Ayrıca aynı ürünlerin SEM ve Raman karakterizasyon sonuçlarına göre de GPAK3 ürününün daha düzenli bir yapı sergilediği ve G bandı genişliği ve yüksekliğine göre daha yüksek grafitizasyona uğradığı tespit edilmiştir
Keywords
Abstract
Adsorbent development studies for the removal of organic or inorganic pollutants polluting water, air and natural products in liquid or gas phases originating from areas such as industrial facilities, exhaust emissions from vehicles, cleaning materials have continued to be important in recent years. In this study, spherical polymeric activated carbon (PAK) synthesis and spherical graphitic carbon (GPAK) production studies obtained by graphitization of PAK were carried out. Initially, polymeric beads were synthesized by suspension polymerization method, then carbonized up to 700 °C and finally spherical PAK production was made by activating with water vapor at 830 °C. When the surface area and average pore diameter of the PAK produced by this method were measured with the BET device, it was determined that they were 1929,6465 m2/g and 34,054 Å, respectively. SEM and RAMAN spectroscopy of the PAK. As a result of all these characterization studies, it was determined that PAK has a spherical structure, hard and homogeneous micro-mesopore distribution. Graphitization studies were carried out from PAK at 1750°C in 6 hours and 10 L/min Argon flow rate, under inert atmospheric pressure and inert 20 mbar vacuum. Accordingly, the surface area (1237,2094 m2/g) of GPAK2 produced under vacuum was lower than that of GPAK1 (1787,1851 m2/g) produced in atmospheric environment. It was determined that the surface area decreased to 1231,2380 m2/g at 1750 °C in an inert vacuum atmosphere of 20 mbar and with the increase of the graphitization time from 6 hours to 10 hours. In addition, according to the SEM and Raman characterization results of the same products, it was determined that the GPAK3 product exhibited a more regular structure and underwent higher graphitization compared to the G band width and height.