Hidrojen depolama için mandalina kabuğundan aktif karbon üretimi

Abstract

Bu çalışmada mandalina kabuğundan kimyasal ve fiziksel aktivasyonla aktif karbon örnekleri üretilmiştir. Üretilen aktif karbonlar fourier transform infrared-attenuated total reflectance spektroskopisi (FTIR-ATR ), taramalı elektron mikroskobu (SEM), Brunauer- Emmett- Teller (BET), diferansiyel termal analiz-termogravimetri (DTA/TG) cihazları kullanılarak karakterize edilmiştir. SEM ölçümlerinden aktif karbon örneklerinin gözenekli yapıda oldukları, BET ölçümlerinden aktif karbonların yüzey alanlarının artığı, FTIR-ATR ölçümlerinden üretilen aktif karbonların karbon atomlarından meydana gelen bir yapıya dönüştükleri, ve DTA/TG ölçümlerinden ise sentezlenen aktif karbonların rezidü miktarlarının azaldıkları belirlenmiştir. Ayrıca, aktif karbon örneklerinin hidrojen depolama kapasiteleri 77 ve 298 K’de Hiden marka IMI PSI cihazı kullanılarak ölçülmüştür. Sonuçlardan kriyojenik sıcaklıklarda aktif karbonların hidrojen depolama kapasitelerinin daha yüksek olduğu, artan aktivasyon ajanı konsantrasyonu ile üretilen aktif karbonların daha yüksek hidrojen depolama kapasitesine sahip oldukları ve ZnCl2 ile üretilen aktif karbonların KOH ile üretilen aktif karbonlardan daha yüksek hidrojen depolama kapasitesine sahip oldukları bulundu.

In this study, activated carbon samples were produced from chemical and physical activation of mandarin shell. The activated carbons produced were characterized using fourier transform infrared-attenuated total reflectance spectroscopy (FTIR-ATR), scanning electron microscopy (SEM), Brunauer-Emmett-Teller (BET), differential thermal analysis-thermogravimetry (DTA / TG). It was determined that the activated carbon samples from the SEM measurements were porous, those from the BET measurements increased the surface areas, those from the FTIR-ATR measurements turned into a structure that was formed from carbon atoms, and those from the DTA / TG measurements decreased the residual amounts. In addition, the hydrogen storage capacities of activated carbon samples were measured at 77 and 298 K using the Hiden IMI PSI instrument. The results showed that hydrogen storage capacities of activated carbons were higher at the cryogenic temperatures, that the activated carbons produced by the increasing concentration of activation agents had higher hydrogen storage capacity, and that the activated carbon produced by ZnCl2 had higher hydrogen storage capacity than the activated carbon produced by KOH.