การใช้วัสดุเชิงประกอบไคโตซาน/ไทเทเนียเป็นตัวดูดซับสีย้อมรีแอกทีฟ

จาก ChulaPedia

การใช้วัสดุเชิงประกอบไคโตซาน/ไทเทเนียเป็นตัวดูดซับสีย้อมรีแอกทีฟ

Utilization of chitosan/titania composites as reactive dye adsorbent

นางสาวปรางศิริ มณีนวล : นิสิตปริญญาโท สาขาวิชาวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์ประยุกต์และเทคโนโลยีสิ่งทอ ภาควิชาวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.สิริวรรณ กิตติเนาวรัตน์ : อาจารย์ประจำภาควิชาวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ได้ศึกษาประสิทธิภาพการดูดซับสีเพื่อกำจัดสีย้อมรีแอกทีฟเรด Mohizal Red 5B ของตัวดูดซับที่แตกต่างกัน 3 ชนิด คือ ตัวดูดซับเม็ดไคโตซาน และตัวดูดซับเม็ดวัสดุเชิงประกอบไคโตซาน/ไทเทเนียที่แตกต่างกันสองชนิด ซึ่งไทเทเนียที่ใช้ในการเตรียมเม็ดวัสดุเชิงประกอบไคโตซาน/ไทเทเนีย ได้มาจากวิธีซอล-เจล และการใช้ผงไทเทเนียเชิงการค้า (A100) จากผลของประสิทธิภาพการดูดซับสีย้อมของตัวดูดซับทั้งสามชนิด สรุปได้ว่า เม็ดวัสดุเชิงประกอบไคโตซาน/ไทเทเนียที่ประกอบด้วยผงไทเทเนียเชิงการค้า มีประสิทธิภาพการดูดซับสีย้อมรีแอกทีฟเรดได้มากสุดถึง 98% ซึ่งมากกว่าของเม็ดวัสดุเชิงประกอบไคโตซาน/ไทเทเนียที่เตรียมได้จากวิธีซอล-เจล ซึ่งจะมีประสิทธิภาพในการดูดซับสีย้อมรีแอกทีฟเรดเพียง 70% ทั้งนี้เพราะผงไทเทเนียเชิงการค้าที่ผสมในวัสดุเชิงประกอบ แสดงความเป็นผลึกอนาเทสที่สูงกว่าผลึกอนาเทสที่มีอยู่ในวัสดุเชิงประกอบไคโตซาน/ไทเทเนียที่เตรียมจากวิธีซอล-เจล ความเป็นผลึกอนาเทสของไททาเนียที่อยู่ในวัสดุเชิงประกอบช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับสีย้อมรีแอกทีฟเรดให้กับของวัสดุเชิงประกอบ ส่วนตัวดูดซับไคโตซานแสดงประสิทธิภาพการดูดซับสีย้อมรีแอกทีฟเรดได้ดีมากถึง 88% เนื่องจากแรงดึงดูดทางไฟฟ้าสถิตระหว่างไคโตซานและสีย้อมรีแอกทีฟเรด

คำสำคัญ: สีย้อมรีแอกทีฟเรด ไคโตซาน ไทเทเนีย วัสดุเชิงประกอบไคโตซาน/ไทเทเนีย ตัวดูดซับ

Abstract

This study was to investigate the dye adsorption abilities for removal of the reactive Mohizal Red 5B dye of three different adsorbent beads consisting of pure chitosan and two different chitosan/titania composite beads. Titania used for preparing the chitosan/titania composite beads was obtained from the sol-gel method or from the commercial titania powder (A100). According to the results of dye adsorption abilities of three different adsorbents, it could be concluded that the chitosan/titania composite beads containing commercial titania powder had the adsorption abilities for removal of the reactive red dye solution up to 98%, which was much better than that of the chitosan/titania composite beads containing titania obtained from the sol-gel method having the adsorption abilities around 70%. This was because the commercial titania powder contained in the chitosan/titania composite beads showed much higher anatase crystalline particles than that that of titania obtained from the sol-gel method in the composite beads. The crystallization of anatase formed in the composite beads enhanced the dye adsorption ability of the composite beads. Pure chitosan adsorbent showed a good adsorbent as well due to the electrostatic interactions between chitosan and the reactive red dye. The adsorption ability of pure chitosan beads for removal the reactive red dye was up to 88%.

Keyword: reactive dye, chitosan, titania, chitosan/titania composite, adsorbent