การดูดซับสารพาราควอตโดยไบโอชาร์ที่มีสมบัติแม่เหล็กซึ่งได้จากเปลือกข้าวโพด

Abstract

ในงานวิจัยนี้ศึกษาการนำเปลือกข้าวโพดมาใช้เป็นวัสดุคาร์บอนตั้งต้นในการสังเคราะห์เป็นตัวดูดซับไบโอชาร์ที่มีสมบัติแม่เหล็กเพื่อใช้ในการกำจัดสารละลายพาราควอต ออกจากน้ำปนเปื้อน ไบโอชาร์ที่มีสมบัติแม่เหล็กถูกสังเคราะห์โดยนำสารละลายเฟอร์ริก (III) ไนเตรตความเข้มข้น 0.10 M มาตรึงรูปบนเปลือกข้าวโพด และนำมาผ่านกระบวนการคาร์บอนไนเซชัน โดยวัสดุดูดซับที่สังเคราะห์ได้จะถูกทดสอบคุณลักษณะด้วยวิธีต่างๆ เช่น การดูดซับและการคายซับไนโตรเจน กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด การวิเคราะห์ทางความร้อน เอกซ์เรยดิฟแฟรกชัน และไวเบรทติ้งแซมเปิลแมกนีโตมิเตอร์ เปลือกข้าวโพดที่ถูกตรึงรูปด้วยสารละลายเฟอร์ริก (III) ไนเตรตแสดงคุณสมบัติทางแม่เหล็กที่ดีเยี่ยมทำให้สามารถแยกออกจากสารละลายตัวกลางได้ง่าย การมีอยู่ของสารละลายเฟอร์ริก (III) ไนเตรตสนับสนุนการเกิดรูพรุนไมโครพอร์ (Vmeso = 0.30 cm3/g) มีพื้นที่ผิวจำเพาะที่มีค่าสูง (275 m2/g) ส่งผลให้ประสิทธิภาพในการดูดซับมีค่าสูงสุดเท่ากับ 34.22 mg/g และมีร้อยละการกำจัดมากกว่า 90% (ในช่วงความเข้มข้นเท่ากับ 5-20 ppm) ที่ปริมาณคาร์บอนเท่ากับ 2.0 g/L ภายใต้ pH ที่เป็นกลาง เมื่อทำการศึกษาแบบจำลองการดูดซับพบว่าไบโอชาร์ที่มีสมบัติแม่เหล็กสอดคล้องกับแบบจำลองไอโซเทอมของ Langmuir และ Temkin และแบบจำลองทางจลน์พลศาสตร์แบบ PSO นอกจากนี้การศึกษาแบบจำลองทางเทอร์โมไดนามิกส์พบว่ากระบวนเป็นแบบดูดความร้อน สามารถเกิดขึ้นได้เอง และกลไกการดูดซับเป็นแบบเคมี