Selüloz bazlı kumaştan üstün özellikli aktif karbon kumaş üretimi ve karakterizasyonu

Abstract

Aktif karbon; herhangi bir kimyasal formül ile tarif edilemeyen, yüksek gözenek alanına sahip, karbon içeriği yüksek, adsorban bir malzemedir. Bu adsorban özelliğinden dolayı günümüzde aktif karbon; su arıtımından, gaz filtrasyonuna, farmakolojik ürün reçetelerinin içeriğinden kozmetik endüstrisine kadar çeşitli alanlarda tercih edilmektedir. Aktif karbon üretimi iki basamaklıdır; karbonizasyon ve aktivasyon. Karbonizasyon işleminin temel amacı yapıdaki nem ve uçucuları uzaklaştırarak karbon iskelet yapısını ortaya çıkarmaktır. Bu işlem sırasında temel gözenek oluşumu gerçekleşmektedir. Aktivasyon ile amaçlanan oksidasyon işlemidir. Karbonizasyondan önce veya sonra uygulanabilmektedir. Amaç, karbonizasyon ile oluşan gözenek yapısını geliştirmektir. Bu çalışmada, son yıllarda endüstrinin artan bir ilgiyle takip ettiği lif/kumaş formundaki aktif karbonun hammaddeden ürüne dönüşme süreci incelenmiş ve karakterizasyon sonuçları sunulmuştur. Hedef olarak aktif karbon kumaşının üretiminin seçilme nedeni ise kumaş formunun diğer formlara göre daha homojen mikrogözenek boyut dağılımına, daha yüksek adsorpsiyon kapasitesi ve hızına sahip olmasıdır. Kumaş formunun esnek olması ise bir diğer bir avantajdır. Bu konu ile ilgili birçok çalışma yayınlanmıştır ancak bütün çalışmalarda benzer metotlar denenmiştir. Bu çalışmada ise kimyasal aktive edici ajanlar olarak bilinen ve geniş gözenek oluşumuna katkı veren H3PO4 ile dar gözenek oluşumunu sağlayan ZnCl2'nin bir arada kullanılmasıyla kontrol edilebilir bir gözenek çapına sahip yeni bir yapının ortaya konulması öngörülmüştür. Bu nihai ürün ortaya çıkarılırken ısıtma hızları ve aktivasyon sıcaklıkları seçilen diğer parametrelerdir ve ürüne doğrudan etkileri araştırılmıştır. Bunların sonucu olarak kontrol edilebilir gözenek çapına sahip olmasından dolayı seçicilik özelliği yüksek aktif karbon kumaşı üretim parametreleri ortaya konmuştur.