Endüstriyel atıktan hidrotermal yöntemle hazırlanan fonksiyonel karbon malzemelerin çevre ve enerji uygulamalarında kullanılabilirliğin incelenmesi

Basit Öğe Kaydı
dc.authorid0000-0003-0737-1026en_US
dc.contributor.advisorSayğılı, Hasan
dc.contributor.authorAkkuş, Muhammed Şuayip
dc.date.accessioned2022-10-10T05:41:49Z
dc.date.available2022-10-10T05:41:49Z
dc.date.issued2022-10-05en_US
dc.departmentBatman Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü Kimya Anabilim Dalıen_US
dc.description*Bu tez çalışması Batman Üniversitesi tarafından BTÜBAP-2021-YL-09 nolu proje ile desteklenmiştir.en_US
dc.description.abstractBu yüksek lisans çalışmasının temelini yer fıstığı kabuklarından (YK) geçmişte kullanılan karbonizasyon yöntemlerine göre yeni bir alternatif olan hidrotermal karbonizasyon (HTK) yönteminden sürdürülebilir karbon malzemeler (SKM) üretmek, elde edilen karbon malzemelerin çevre ve enerji uygulamalarındaki performanslarını incelemek oluşturmaktadır. Bu yüzden, tarımsal atık üretimi fazlaca bulunan ve elde edilmesi kolay olan YK’lar yeni tür SKM hazırlanmasında başlangıç maddesi olarak seçildi. YK’nın HTK’sına sıcaklık ve sürenin etkisi incelenerek optimizasyonu yapıldı. 180oC, 200oC, 240oC sıcaklık ve 6, 12, 24 saatlik sürelerde yapılan çalışmalar sonucunda elementel, enerji ve verim parametrelerine bağlı olarak 240oC sıcaklık ve 6 saatlik süre optimal değerler olarak tespit edildi. Optimal hidrokömür (YKHK) üretilip, optimum koşullarda manyetik hidrokömür kompozit (MYKHK) malzeme sentezlendi. YKHK ve MYKHK’nın yüzey foksiyonel gruplarını belirlemek için FT-IR spektrumları, morfolojik özelliklerini belirlemek için SEM analizleri, kristal özelliklerini incelemek için XRD analizleri ve CHNS yüzdelerini belirlemek için elementel analizleri yapıldı. Hazırlanan SKM’lerin adsorplama performansını incelemek üzere Metil oranj (MO) ve Metilen mavisi (MM) boyarmaddeleri adsorplanan olarak seçildi. YKHKve MYKHK ile yapılan adsorpsiyon çalışmaları sonucunda elde edilen bulguların Langmuir ve Freundlich izotermlerinden Langmuir izoterm modeline uygunluğu belirlendi. Adsorpsiyon kapasitesileri YKHK için MM ve MO sırasıyla 68.49 mg/g ve 25.58 mg/g olarak bulundu. MYKHK için MMve MO sırasıyla 48.31 mg/g ve 12.90 mg/g olarak bulundu. Ayrıca YKHK ve MYKHK’dan elektrotlar hazırlanarak oluşturulan elektrotların kapasitif performansları, dönüşümlü voltametri (CV) tekniği ile araştırıldı. Çalışmalar, Ag/AgCl (3,0 M) referans elektrota karşı 1 M Na2SO4 sulu çözeltisi içerisinde gerçekleştirildi.YKHKve MYKHK’dan elde edilen elektrotlar birbiri ile kıyaslandığında; MYKHK elektrotunun, 20 mVs-1 tarama hızında en yüksek kapasitif performansa (107-325 F g-1) sahip olduğu belirlendi. Bu çalışmayla, HTK ile üretilen YKHKve MYKHK fonksiyonel karbon malzemelerin yüksek adsorplama kapasiteleri ile çevre, segiledikleri elekrot performansları ile enerji uygulamalarına uygun birer malzeme oldukları sonucuna varılmıştır.en_US
dc.description.abstractThe basis of this master's study is to produce sustainable carbon materials (SCM) from peanut shells (YK), using the hydrothermal carbonization (HTK) method, which is a new alternative to the carbonization methods used in the past, and to examine the performance of the carbon materials obtained in environmental and energy applications. Therefore, SCs, which have a large amount of agricultural waste production and are easy to obtain, were chosen as the starting material for the preparation of the new type of SCM. The effect of temperature and time on the HTK of YK was analyzed and its optimization was made. As a result of the studies carried out at 180oC, 200oC, 240oC temperatures and 6, 12, 24 hours, 240oC temperature and 6 hour time were determined as optimal values depending on the elemental, energy and efficiency parameters. Optimal hydrocoal (YKHK) was produced and magnetic hydrocoal composite (MYKHK) material was synthesized under optimum conditions. FT-IR spectra to determine surface functional groups of YKHK and MYKHK, SEM analyzes to determine morphological properties, XRD analyzes to examine crystal properties and elemental analyzes to determine CHNS percentages were performed. Methyl orange (MO) and Methylene blue (MM) dyestuffs were selected as adsorbed in order to examine the adsorbing performance of the prepared SCMs. It was determined that the findings obtained as a result of adsorption studies with YKHK and MYKHK were compatible with the Langmuir isotherm model, one of the Langmuir and Freundlich isotherms. The adsorption capacities of MM and MO for YKHK were found to be 68.49 mg/g and 25.58 mg/g, respectively. For MYCHC, MM and MO were found to be 48.31 mg/g and 12.90 mg/g, respectively. In addition, the capacitive performances of the electrodes created by preparing electrodes from YKHK and MYKHK were investigated with the cyclic voltammetry (CV) technique. Studies were carried out in 1 M Na2SO4 aqueous solution against Ag/AgCl (3.0 M) reference electrode. When the electrodes obtained from YKHK and MYKHK are compared with each other; It was determined that MYKHK electrode had the highest capacitive performance (107-325 F g-1) at a scanning rate of 20 mVs-1. In this study, it was concluded that YKHK and MYKHK functional carbon materials produced with HTK are suitable for environmental applications with their high adsorption capacities, and for energy applications with their electrode performances.en_US
dc.identifier.citationAkkuş, M. Ş. (2022). Endüstriyel atıktan hidrotermal yöntemle hazırlanan fonksiyonel karbon malzemelerin çevre ve enerji uygulamalarında kullanılabilirliğin incelenmesi. (Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Batman Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Batman.en_US
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.12402/4303
dc.language.isotren_US
dc.publisherBatman Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsüen_US
dc.relation.publicationcategoryTezen_US
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessen_US
dc.subjectAdsorpsiyonen_US
dc.subjectHidrokömür (HK)en_US
dc.subjectOptimizasyonen_US
dc.subjectSüperkapasitören_US
dc.subjectYer Fıstığı Kabuğu (YK)en_US
dc.subjectAdsorptionen_US
dc.subjectHydrocharen_US
dc.subjectOptimizationen_US
dc.subjectSupercapacitoren_US
dc.subjectPeanut Shellen_US
dc.titleEndüstriyel atıktan hidrotermal yöntemle hazırlanan fonksiyonel karbon malzemelerin çevre ve enerji uygulamalarında kullanılabilirliğin incelenmesien_US
dc.title.alternativeInvestigation of the usageability of functional carbon materials prepared from industrial waste with the hydrothermal method in environmental and energyen_US
dc.typeMaster Thesisen_US

Dosyalar

Orijinal paket
Listeleniyor 1 - 1 / 1
Küçük Resim
İsim:
M.Şuayip AKKUŞ YÜKSEK LİSANS TEZİ 07.10.2022.pdf
Boyut:
3.1 MB
Biçim:
Adobe Portable Document Format
Açıklama:
Tam Metin / Full Text
İndir
Lisans paketi
Listeleniyor 1 - 1 / 1
Küçük Resim Yok
İsim:
license.txt
Boyut:
1.44 KB
Biçim:
Item-specific license agreed upon to submission
Açıklama:
İndir

Koleksiyon

Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Kimya Anabilim Dalı, Tez Koleksiyonu
Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü Çalışmaları