Preparation of carbon-silica composite adsorbent from by-product of sugar industry
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
This research studied the preparation of carbon-silica composite materials from molasses which is by-product of sugar industry as a carbon source. For silica source, conventional chemical tetraethyl orthosilicate (TEOS) was used and compared with lower cost chemicals i.e. sodium silicate (Na2SiO3) and potassium silicate (K2SiO3). Porous properties, moisture content and ash content of the obtained composite materials were characterized using N2 adsorption and ASTM method, respectively. The surface functional groups were characterized using Fourier transform Infrared spectroscopy (FTIR). The results revealed that all silica sources have led to materials with mesoporous structure and among different silica sources, Na2SiO3 showed the highest surface area of 329 m2/g. The ash content of composite materials indicated the presence of silica in their structure and the FTIR studies also confirm the carbon and silica groups in the structure. It is to be emphasized that molasses, Na2SiO3 and K2SiO3 are suitable materials to produce low cost carbon-silica composite.
Article Details
วารสารวิศวกรรมฟาร์มและเทคโนโลยีควบคุมอัตโนมัติ (FEAT Journal) มีกําหนดออกเป็นราย 6 เดือน คือ มกราคม - มิถุนายน และกรกฎาคม - ธันวาคม ของทุกปี จัดพิมพ์โดยกลุ่มวิจัยวิศวกรรมฟาร์มและเทคโนโลยีควบคุมอัตโนมัติ คณะวิศวกรรมศาสตร์มหาวิทยาลัยขอนแก่น เพื่อเป็นการส่งเสริมและเผยแพร่ความรู้ ผลงานทางวิชาการ งานวิจัยทางด้านวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีพร้อมทั้งยังจัดส่ง เผยแพร่ตามสถาบันการศึกษาต่างๆ ในประเทศด้วย บทความที่ตีพิมพ์ลงในวารสาร FEAT ทุกบทความนั้นจะต้องผ่านความเห็นชอบจากผู้ทรงคุณวุฒิในสาขาที่เกี่ยวข้องและสงวนสิทธิ์ ตาม พ.ร.บ. ลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2535
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.
