วิธีการดัดแปรยางรถยนต์ผงเพื่อใช้เป็นเรซิ่นแลกเปลี่ยนประจุโดยปฏิกิริยาออกซิเดชัน
ชื่อผู้แต่งข้างต้นเป็นข้อความจากระเบียนผลงาน ไม่ได้ผูกกับรหัสนักวิจัย จึงกดดูผลงานอื่นของบุคคลนี้ไม่ได้ — ในคลังนี้ 142,080 ผลงาน (63.6% ของทั้งหมด) มีชื่อผู้แต่งที่เชื่อมกับหน้าผู้แต่งได้ และ 60,298 ผลงาน (27.0%) มีผู้แต่งที่ผูกกับรหัสนักวิจัยจริง ส่วนอีก 81,382 ผลงานไม่มีข้อมูลผู้แต่งเลย (มีชื่อผู้แต่งเป็นข้อความอยู่ 142,009 ผลงาน = 63.5%)
บทคัดย่อ
บทคัดย่องานวิจัยนี้ศึกษาการเตรียมวัสดุดูดซับจากการดัดแปรยางรถยนต์ใช้แล้วบดสองขนาด (ขนาด 355-500 ?m และ 700-1,000 ?m) ด้วยปฏิกิริยาออกซิเดชัน โดยในช่วงแรกยางรถยนต์บดขนาด 355-500 ?m ได้ถูกดัดแปรในช่วงอุณหภูมิ 20, 30 และ 40๐C โดยใช้เวลา 48, 72 และ 96 ชั่วโมง ด้วยระบบกรดผสม H3PO4/HNO3-NaNO2 โดยมีสัดส่วนระหว่าง H3PO4 ต่อ HNO3 เท่ากับ 3:1 และ NaNO2 ความเข้มข้นเท่ากับ 1.4%w/v โดยปฏิกิริยาออกซิเดชันที่เกิดคือการตัดพันธะคู่ในโครงสร้างของยางรถยนต์บดและออกซิเดชันให้หลายเป็นหมู่คาร์บอกซิล (-COOH) หรือหมู่คาร์บอนิล (-C=O) ในการทดลองได้เปลี่ยนสภาวะอุณหภูมิและเวลาในการทำปฏิกิริยาเพื่อให้ได้วัสดุดูดซับที่มีปริมาณคาร์บอกซิลมากที่สุด จากผลการวิเคราะห์ปริมาณคาร์บอกซิล พบว่าสภาวะที่ดีที่สุดคือการทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิ 30๐C เป็นเวลา 96 ชั่วโมง ซึ่งมีปริมาณคาร์บอกซิลมากที่สุดคือ 1.58 mmol/g เมื่อวิเคราะห์ยางรถยนต์ที่บดผ่านการดัดแปรด้วย FT-IR พบว่าเกิดหมู่คาร์บอก-ซิลหรือคาร์บอนิลหลังการทำปฏิกิริยาออกซิเดชัน จากภาพถ่ายกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิด ส่องกราด พบว่าพื้นที่ผิวของยางรถยนต์ที่ผ่านการดัดแปรแล้ว มีรูพรุนมากขึ้น ส่วนผลการวิเคราะห์ปริมาณธาตุ %C, H, N และ O แสดงให้เห็นว่ามีปริมาณธาตุออกซิเจนเพิ่มขึ้น และพบว่ายางรถยนต์บดที่ผ่านการดัดแปรด้วยปฏิกิริยาออกซิเดชันสามารถดูดซับเมทิลีนบลูและแอมโมเนียได้ดีกว่ายางรถยนต์บดที่ไม่ผ่านการดัดแปร ส่วนการใช้ยางอนุภาคขนาดใหญ่ (700-1000 ?m) มาดัดแปรด้วยระบบเดียวกันนั้นพบว่า ปฏิกิริยาที่ 30?C โดยใช้เวลา 24 ชั่วโมงเป็นสภาวะที่เหมาะสมโดยให้ % yield เท่ากับ 78.48% และได้ปริมาณคาร์บอกซีลเท่ากับ 0.56 mmol/g และเมื่อทำการแลกเปลี่ยนประจุให้ยางอยู่ในรูปเกลือคาร์บอกซีเลตแล้ว พบว่ายางดัดแปรอนุภาคใหญ่ในรูปเกลือคาร์บอกซีเลตแสดงประสิทธิภาพการดูดซับแอมโมเนียเท่าที่ความเข้มข้น 100 ppm ซึ่งเป็น 3 เท่าของยางดัดแปรอนุภาคใหญ่ที่อยู่ในรูปคาร์บอกซีลิก นอกจากนี้ จากการศึกษาไอโซเทอมของการดูดซับแสดงให้เห็นว่า แม้จะมีความสามารถในการดูดซับสูงสุด (Qmax) ที่ 19.69 mg/g ซึ่งต่ำกว่ายางดัดแปรอนุภาคเล็กข้างต้น (44.25 mg/g) แต่ก็มีค่าคงที่สมดุลการดูดซับ (KL) สูงเป็น 5.4 เท่าของอนุภาคขนาดเล็ก ทำให้เหมาะกับการใช้งานที่ต้องการกำจัดแอมโมเนียอย่างรวดเร็วที่ความเข้มข้นไม่สูงมาก คำสำคัญ: ยางรถยนต์บด, การดัดแปรทางเคมี, ปฏิกิริยาออกซิเดชัน, วัสดุดูดซับ, เมทิลีนบลู, แอมโมเนีย