การสังเคราะห์ซิลิกอนคาร์ไบด์จากแกลบข้าวที่บำบัดทางชีวภาพ

บทคัดย่อ

แกลบข้าวเหนียวเป็นวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรที่ได้จากกระบวนการขัดสีข้าวในประเทศไทย ซึ่งแกลบข้าวเหนียวจะมีปริมาณของซิลิกาและคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลัก ซิลิกาอสัณฐานที่เตรียมได้จากการบำบัดแกลบข้าวเหนียวด้วยวิธีทางชีวภาพเพื่อนำมาใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตซิลิกอนคาร์ไบด์ ในงานวิจัยนี้ศึกษาความเป็นไปได้ในการเตรียมซิลิกาอสัณฐานจากการบำบัดแกลบข้าวเหนียวโดยวิธีทางชีวภาพด้วยเชื้อรา Trichoderma sp. และเชื้อเห็ด Lentinus polychrous Lev. จากผลการทดลองพบว่า เชื้อรา Trichoderma sp. T-81 เหมาะสมในการบำบัดแกลบข้าวเหนียว และเมื่อเผาที่อุณหภูมิ 600 oC ได้ซิลิกาอสัณฐานที่มีความบริสุทธิ์สูงถึง 98.19 + 0.28 % โดยน้ำหนัก ในการศึกษาการสังเคราะห์ซิลิกอนคาร์ไบด์จากซิลิกาที่เตรียมได้ ทำการศึกษาอิทธิพลของตัวเร่งปฏิกิริยาพวกเหล็กที่ความเข้มข้น 0, 1, 3, 5 และ 7 % โดยน้ำหนัก ตามลำดับ ศึกษาอิทธิพลของการเผาที่อุณหภูมิ 1300 - 1500 oC และใช้เวลาในการเผา 3 ชั่วโมง ภายใต้บรรยากาศแก๊สอาร์กอน และทำการวิเคราะห์สมบัติต่าง ๆ ของซิลิกอนคาร์ไบด์ จากผลการทดลอง พบว่า สภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมซิลิกอนคาร์ไบด์ คือ เมื่อใช้ความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยา Fe เป็น 3 wt% ที่อุณหภูมิ 1400 ๐C และเมื่อความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยา Fe เป็น 1 wt% อุณหภูมิที่เหมาะสม คือ 1500 ๐C ซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เตรียมได้เป็น ? – ซิลิกอนคาร์ไบด์ ที่มีลักษณะเป็นผงละเอียดสีเทา และมีปริมาณร้อยละของผลิตภัณฑ์ที่เผาที่อุณหภูมิ 1400 ๐C และ 1500 ๐C เป็น 34.67 + 0.11 และ 35.95 + 0.42 wt% ตามลำดับ นอกจากนี้ซิลิกอนคาร์ไบด์ที่เตรียมได้มีหมู่ฟังก์ชันเป็น Si-O stretching และ Si - C stretching ที่เลขคลื่น 1250 – 1100 ต่อเซนติเมตร และ 810 ต่อเซนติเมตร ตามลำดับ ส่วนจุลโครงสร้างประกอบด้วยอนุภาค และเส้นใย whisker และความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยา Fe เพิ่มขึ้นปริมาณเส้นใย whiskers น้อยลง

คำสำคัญ