การเตรียมนาโนคอมพอสิตของแป้งแคทไอออนิกและมอนต์มอริลโลไนต์ สำหรับการดูดซับสีเมทิลีนบลู
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ศึกษาการเตรียมวัสดุนาโนคอมพอสิตระหว่างแป้งแคทไอออนิก (CST) และมอนต์มอริลโลไนต์ (MMT) เพื่อใช้ในการดูดซับสีย้อม โดย CST สังเคราะห์ได้จากการทำปฏิกิริยาระหว่างแป้งน้ำหนักโมเลกุลต่ำและแคทไอออนิกมอนอเมอร์ (3-คลอโร-2-ไฮดรอกซีโพรพิล-N-N-N-ไตรแอมโมเนียมคลอไรด์ (CHPTAC)) วิเคราะห์เปอร์เซ็นต์ไนโตรเจนโดยใช้เทคนิค CHN Analysis แล้วนำ CST ที่สังเคราะห์โดยใช้อัตราส่วนโดยโมลระหว่างหน่วยแอนไฮโดรกลูโคส (AGU):CHPTAC เป็น 1:3 นำมาเตรียมวัสดุนาโนคอมพอสิต CST:MMT อัตราส่วนต่าง ๆ วิเคราะห์ลักษณะวัสดุนาโนคอมพอสิต CST-MMT ด้วยเทคนิค XRD พบว่าวัสดุนาโนคอมพอสิต CST-MMTs มีระยะห่างระหว่างชั้นเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อย โดยเกิดการแทรกสอดด้วยแป้งประจุบวกเข้าไปในชั้นมอนต์มอริลโลไนต์ การทดสอบประสิทธิภาพการดูดซับสีเมทิลีนบลูโดยใช้เทคนิคการวัดการดูดกลืนคลื่นแสง (UV-Vis) ที่ความเข้มข้น 500 มิลลิกรัมต่อลิตร ปริมาณตัวดูดซับ 0.25 กรัม ระยะเวลา 24 ชั่วโมง พบว่าวัสดุนาโนคอมพอสิตมีประสิทธิภาพในการดูดซับสีย้อมสูงกว่า MMT โดย CST-MMT 0.5:1 สามารถกำจัดสีเมทิลีนบลูได้สูงสุดร้อยละ 99.99 และมีความสามารถในการดูดซับสูงสุด 93.61 มิลลิกรัมต่อกรัม การศึกษาไอโซเทอม และจลนพลศาสตร์ของการดูดซับสีย้อมเมทิลีนบลู โดยใช้วัสดุนาโนคอมพอสิต CST-MMT 0.5:1 พบว่าไอโซเทอมของการดูดซับเป็นไปตามสมการของแลงเมียร์คำนวณค่าความสามารถในการดูดซับสูงสุดคือ 93.46 มิลลิกรัมต่อกรัมของตัวดูดซับ การศึกษาจลนพลศาสตร์ในการดูดซับสีเมทิลีนบลูของวัสดุนาโนคอมพอสิต CST-MMT พบว่าพฤติกรรมการดูดซับสอดคล้องกับปฏิกิริยาอันดับสองเทียม
Article Details
เอกสารอ้างอิง
[2] Xing, G., Liu, S., Xu, Q., and Liu, Q. (2012). Preparation and Adsorption Behavior for Brilliant Blue X-BR of the Cost-Effective Cationic Starch Intercalated Clay Composite Matrix. Carbohydrate Polymers. Vol. 87, Issue 2, pp. 1447-1452. DOI: 10.1016/j.carbpol.2011.09.038
[3] Liu, P. and Zhang, L. (2007). Adsorption of Dyes from Aqueous Solutions or Suspensions with Clay Nano-Adsorbents. Separation and Purification Technology. Vol. 58, Issue 1, pp.32-39. DOI: 10.1016/j.seppur.2007.07.007
[4] Qiao, S., Hua, Q., Hanghereshta, F., Hu, X., and Lu, G. Q. (2009). An Investigation on the Adsorption of Acid Dyes on Bentonite Based Composite Adsorbent. Separation and Purification Technology. Vol. 67, Issue 2, pp. 218-225. DOI: 10.1016/j.seppur.2009.03.012
[5] Klimaviciute, A., Riauka, R., and Zemaitaitis, A. (2007). The Binding of Anionic Dyes by Cross-Linked Cationic Starches. Journal of Polymer Research. Vol. 14, Issue 1, pp. 67-73
[6] Ngulube, T., Gumboj, R., Masindi, V., and Maity, A. (2017). An Update on Synthetic Dyes Adsorption onto Clay Based Minerals: A State-of-Art Review. Journal of Environmental Management. Vol. 19, pp. 35-57. DOI: 10.1016/j.jenvman.2016.12.031
[7] Gürses, A., Doğar, Ç., Yalçın, M., Açıkyıldız, M., Bayrak, R., and Karaca, S. (2006). The Adsorption Kinetics of the Cationic Dye, Methylene Blue, Onto Clay. Journal of Hazardous Materials. Vol. 131, pp 217-228. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2005.09.036
[8] Santos, S. C. R., Oliveira, A. F. M., and Boaventura, R. A. R. (2016). Bentonitic Clay as Adsorbent for the Decolourisation of Dyehouse Effluents. Journal of Cleaner Production. Vol. 126, pp. 667-676. DOI: 10.1016/j.jclepro.2016.03.092
[9] Acisli, O., Khataee, A., Karaca, S., and Sheydaei, M. (2016). Modification of Nanosized Natural Monmorillonite for Ultrasound-Enhanced Dasorptionof Acid Red 17. Ultrasonics Sonochemistry. Vol. 31, pp.116-121. DOI: 10.1016/j.ultsonch.2015.12.012
[10] Wing, R. E., Rayford, W. E., Doane, W. M., and Russell, C. R. (1978). Preparation of Insoluble Cationic Starches and Their Use in Heavy Metal Anion Removal. Journal of Applied Polymer Science. Vol. 22, Issue 5, pp. 1405-1416. DOI: 10.1002/app.1978.070220519
[11] Kuo, W. Y. and Lai, H. M. (2007). Changes of Property and Morphology of Cationic Corn starches. Carbohydrate Polymers. Vol. 69, Issue 3, pp. 544-553. DOI: 10.1016/j.carbpol.2007.01.012
[12] Wiriyasoontorn, S. and Sripalang, S. (2015). Preparation of Cassava Starch/Poly(vinyl alcohol)/ Montmorillonite Nanocomposites for Coating Controlled-Release Fertilizer. KKU Science Journal. Vol. 43, Number 3, pp. 503-514 (in Thai)
[13] Lin, J. H., Leeb, S. Y., and Changa, Y. H. (2003). Effect of Acid-Alcohol Treatment on the Molecular Structure and Physicochemical Properties of Maize and Potato Starches. Carbohydrate Polymers. Vol. 53, Issue 4, pp. 475-482. DOI: 10.1016/S0144-8617(03)00145-0
[14] Pal, S., Mal, D., and Singh, R. P. (2005). Cationic Starch: An Effective Flocculating Agent. Carbohydrate Polymers. Vol. 59, Issue 4, pp. 417-423. DOI: 10.1016/j.carbpol.2004.06.047
[15] Heinze, T., Haack, V., and Rensing, S. (2004). Starch Derivatives of High Degree of Functionalization 7. Preparation of Cationic 2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride Starches. Starch/Stärke. Vol. 56, Issue 7, pp.288- 296. DOI: 10.1002/star.200300243
[16] Su-aroon, K. and Piyamongkala, K. (2012). Kinetic Adsorption of Silver Ion by Chitosan Resin. KKU Science Journal. Vol. 40, Number 4, pp.1285-1300 (in Thai)
[17] Rakchaiwan, A., Kulratkitiwong, Y., and Piyamongkala, K. (2014). Equilibrium and Kinetic Adsorption of Silver Ion by Blend Chitosan-Polyvinyl Alcohol Resin. SWU Engineering Journal. Vol. 9, No. 2, pp. 12-22 (in Thai)
[18] Lawchoochaisakul, S., Monvisade, P., Siriphannon, P., and Nukeaw, J. (2012). Adsorption of Basic Yellow 1 (BY1) by Cationic Starch Intercalated Montmorillolite Nanocomposite. In The 9th National Kasetsart University Kamphaengsaen Conference. Kasetsart University. Nakhonpathom. Thailand. pp. 437-444 (in Thai)
