การเตรียมตัวดูดซับคอมโพสิตคาร์บอน-ซิลิกาจากผลิตภัณฑ์พลอยได้ ของอุตสาหกรรมน้ำตาล

Main Article Content

Yuvarat Ngernyen
Natthapat Chantarasombat
Boonyisa Ounphikul
Atip Laungphairojana

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ศึกษาการเตรียมวัสดุคอมโพสิตคาร์บอน-ซิลิกา โดยเตรียมจากกากน้ำตาล ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์พลอยได้จากอุตสาหกรรมน้ำตาลใช้เป็นแหล่งคาร์บอน สำหรับแหล่งซิลิกาใช้สารเคมีซึ่งเป็นที่นิยมใช้ คือ tetraethyl orthosilicate (TEOS) โดยทำการศึกษาเปรียบเทียบกับการใช้สารเคมีที่มีราคาถูกกว่า ได้แก่ โซเดียมซิลิเกต (Na2SiO3) และโพแทสเซียมซิลิเกต (K2SiO3) เมื่อได้ตัวอย่างวัสดุคอมโพสิตแล้ว ทำการวิเคราะห์สมบัติรูพรุนโดยใช้การดูดซับแก๊สไนโตรเจน วิเคราะห์ปริมาณความชื้นและเถ้าตามวิธีการ ASTM และวิเคราะห์หมู่ฟังก์ชันพื้นผิวด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟาเรดสเปกโตรสโคปี (FTIR) ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า วัสดุที่เตรียมได้จากแหล่งซิลิกาทั้งสามมีโครงสร้างรูพรุนเป็นขนาดกลาง และโซเดียมซิลิเกตให้วัสดุที่มีพื้นที่ผิวสูงที่สุด คือ 329 m2/g ผลการศึกษาปริมาณเถ้าของวัสดุคอมโพสิตแสดงให้เห็นว่ามีซิลิกาอยู่ในโครงสร้าง และการศึกษา FTIR แสดงถึงหมู่คาร์บอนและซิลิกาในโครงสร้าง ดังนั้น กากน้ำตาล โซเดียมซิลิเกต และโพแทสเซียมซิลิเกต          จึงเป็นวัตถุดิบที่มีความเหมาะสมในการผลิตคอมโพสิตคาร์บอน-ซิลิกา ที่มีต้นทุนต่ำ

Article Details

How to Cite
1.
บท
บทความวิจัย

References

โรงงานน้ำตาล สำนักงานคณะกรรมการอ้อยและน้ำตาลทราย. (สื่อออนไลน์) [เข้าถึงเมื่อ วันที่ 8 พฤศจิกายน 2562]. เข้าถึงได้จาก: http://www.ocsb.go.th/th/factory/ index.php

Qin P, Yang Y, Zhang X, Niu J, Yang H, Tian S, Zhu J, Lu M. Highly efficient, rapid, and simultaneous removal of cationic dyes from aqueous solution using monodispersed mesoporous silica nanoparticles as the adsorbent. Nanomaterials. 2018; 8: 1-14.

Alghamdi AA, Al-Odauni A-B, Saeed WS, Al-Kahtani A, Alharthi FA, Aouak T. Efficient adsorption of lead (II) from aqueous phase solutions using polypyrrole-based activated carbon. Materials. 2019; 12: 1-16.

Xu H, Zhang H, Huang Y, Wang Y. Porous carbon/silica composite monoliths derived from resorcinol-formaldehyde/TEOS. Journal of Non-Crystalline Solids. 2010; 356: 971-6.

Furtado AMB, Wang Y, LeVan D. Carbon silica composites for sulfur dioxide and ammonia adsorption. Microporous and Mesoporous Materials. 2013; 165: 48-54.

Ye L, Ji Z-H, Han W-J, Hu J-D, and Zhao T. Synthesis and characterization of silica/carbon composite aerogels. Journal of the American Ceramic Society. 2010; 93: 1156-63.

Glover TG, Dunne KI, Davis RJ, Levan MD. Carbon-silica composite adsorbent: Characterization and adsorption of light gases. Microporous and Mesoporous Materials. 2008; 111: 1-11.

Barpaga D, Levan MD. Functionalization of carbon silica composites with active metal sites for NH3 and SO2 adsorption. Microporous and Mesoporous Materials. 2016; 221: 197-203.

Nandan D, Sreenivasulu P, Konathala LNS, Kumar M, Viswanadham N. Acid functionalized carbon-silica composite and its application for solketal production. Microporous and Mesoporous Materials. 2013; 179: 182-90.

Pilipavicius J, Sakalauskas D, Beganskiene A, Kareiva A. Synthesis of silica-carbon nanotube composite materials and their application for laser systems. International Conference on Functional Materials and Nanotechnologies; 2012 Apr 17-20; Riga, Latvia.

Givianrad MH, Rabani M, Saber-Tehrani M, Aberoomand-Azar P, Sabzevari MH. Preparation and characterization of nanocomposite, silica gel, activated carbon and its adsorption properties for Cd (II) ions from aqueous solution. Journal of Saudi Chemical Society. 2013; 17: 329-35.

Clarke MA. Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition. 2nd ed. Academic Press: San Diego; 2003.

Sun X, Yu W, Yan J, Li J, Jin G, Feng J, Guo Z, Liang X. Mesoporous silica-carbon composites fabricated by a universal strategy of hydrothermal carbonization. Controllable synthesis and applications. RSC Advances. 2018; 8: 27207-15.

Yu Z-H, Zhai S-R, Guo H, Iv T-M, Song Y, Zhang F, Ma H-C. Removal of methylene blue over low-cost mesoporous silica nanoparticles prepared with naturally occurring diatomite. Journal of Sol-Gel Science and Technology. 2018; 88: 541-50.

Pang J, Fu F, Ding Z, Lu J, Li N, Tang B. Adsorption behaviors of methylene blue from aqueous solution on mesoporous birnessite. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. 2017; 77: 168-76.

Marrakchi F, Ahmed MJ, Khanday WA, Asif M, Hameed BH. Mesoporous-activated carbon prepared from chitosan flakes via single-step sodium hydroxide activation for the adsorption of methylene blue. International Journal of Biological Macromolecules. 2017; 98: 233-9.