การพัฒนาแร่ดินเหนียวเหล็กออกไซด์พิลลาร์ที่มีรูพรุนขนาดนาโนสำหรับการบำบัดน้ำเสียปนเปื้อนสีย้อม

บทคัดย่อ

บทคัดย่อ งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการพัฒนาแร่ดินเหนียวเหล็กออกไซด์พิลลาร์ที่มีรูพรุนขนาดนาโนสำหรับการบำบัดนํ้าเสียปนเปื้อนสีย้อม โดยใช้สารดัดแปรโครงสร้างที่แตกต่างกัน 4 ระบบ ได้แก่ สารประกอบเชิงซ้อนเฟอร์ริกอะซิเตต (Fe3+-CPX-MMT) สารประกอบเชิงซ้อนเฟอร์รัสอะซิเตต (Fe2+-CPX-MMT) สารละลายเฟอร์ริกคลอไรด์ตามด้วยโซเดียมอะซิเตต (Fe3+-MMT-CPX) และ สารละลายเฟอร์รัสคลอไรด์ตามด้วยโซเดียมอะซิเตต (Fe2+-MMT-CPX) จากนั้น นำ MMT ที่ดัดแปรโครงสร้างแล้วทั้ง 4 ตัวไปเผาแคลไซน์ที่ 500 OC จะได้เป็นตัวดูดซับ Fe3+-CPX-pill Fe2+-CPX-pill Fe3+-pill-CPX และ Fe2+-pill-CPX ตามลำดับ จากการตรวจพิสูจน์เอกลักษณ์ด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ พบว่ามีสารประกอบเหล็กออกไซด์ที่เป็นสารดัดแปรโครงสร้างแทรกตัวอยู่ในระนาบ 001 เป็นผลให้ระยะห่างระหว่างระนาบมีค่าเพิ่มขึ้น อีกทั้ง MMT บางส่วนมีสารประกอบเหล็กออกไซด์แทรกตัวอยู่เป็นจำนวนมากจึงก่อให้เกิดการเสียสภาพความเป็นระเบียบของระนาบ 001 สารประกอบเหล็กออกไซด์ที่แทรกอยู่ภายในโครงสร้าง MMT ทำให้พื้นที่ผิวจำเพาะและขนาดรูพรุนเฉลี่ยของ MMT ที่ดัดแปรโครงสร้างมีค่าเพิ่มขึ้น การศึกษาความสามารถในการดูดซับของตัวดูดซับทั้ง 4 ชนิดโดยใช้สารละลายสีย้อม 2 ชนิด ได้แก่ สีเบสิคบลู 66 (BB 66) และ สีแอซิดเรด 91 (AR 91) ซึ่งในระบบการดูดซับแบบกะ พบว่าตัวดูดซับทั้ง 4 ชนิดให้ค่าเปอร์เซ็นต์การกำจัด BB 66 สูงกว่า 95% ซึ่งคิดเป็นค่าความสามารถในการดูดซับสีย้อมมากกว่า 950 mg/g แม้จะใช้ตัวดูดซับเพียง 0.05 g และระยะเวลาในการดูดซับ 30 นาที ในทางตรงกันข้ามในระบบ AR 91 ตัวดูดซับทั้ง 4 ชนิดให้ค่าเปอร์เซ็นต์การกำจัดสีย้อมในระบบการดูดซับแบบกะค่อนข้างตํ่า ดังนั้นจึงพัฒนาระบบการกำจัด AR 91 เป็นระบบเฟนทอนและเฟนทอนเชิงแสง ในระบบเฟนทอลค่าเปอร์เซ็นต์การกำจัด AR 91 ของตัวดูดซับที่เตรียมจาก Fe2+ และ Fe3+ มีค่าประมาณ 75% และ 66% ตามลำดับ ซึ่งมีค่าเพิ่มขึ้นจากระบบการดูดซับแบบกะอย่างมีนัยสำคัญ และค่าเปอร์เซ็นต์การกำจัดสีย้อมในระบบเฟนทอนเชิงแสงจะมีค่าสูงกว่าระบบเฟนทอนเล็กน้อย คำสำคัญ : มอนต์มอริลโลไนต์, โครงสร้างพิลลาร์, วัสดุรูพรุนระดับนาโน, ตัวดูดซับ

คำสำคัญ