ผลของโครงสร้างรูพรุนและพื้นผิวทางเคมีของซิลิกาเมโซพอร์ต่อการดูดซับมอนอกลีเซอไรด์ในไบโอดีเซล
คำสำคัญ:
มอนอกลีเซอไรด์, ความสามารถในการดูดซับ, โครงสร้างรูพรุน,พื้นผิวทางเคมี, ซิลิกาเมโซพอร์บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของโครงสร้างรูพรุนและพื้นผิวทางเคมีของซิลิกาเมโซพอร์ต่อความสามารถในการดูดซับมอนอกลีเซอไรด์ในไบโอดีเซล ด้วยใช้ซิลิกาเมโซพอร์แบบสองลักษณะจากการทำปฏิกิริยาของซิลิกาจากเถ้าแกลบกับสารกำหนดโครงสร้างสองชนิด (Pluronic P123 และ CTAB ) เข้าสู่กระบวนการโซล-เจล และซิลิกาเมโซพอร์แบบหนึ่งลักษณะจากสารกำหนดโครงสร้างแต่ละชนิด และยืนยันลักษณะทางกายภาพและเคมีด้วยเทคนิค TEM, XRD, FT-IR และ N2 physisorption isotherm ที่บ่งบอกว่าซิลิกาเมโซพอร์สองลักษณะมีรูพรุนขนาดใหญ่ชนิด SBA-15 ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของสารกำหนดโครงสร้าง Pluronic P123 และรูพรุนขนาดเล็กจากสารกำหนดโครงสร้าง CTAB และส่งผลให้พื้นที่ผิวและปริมาตรรูพรุนเพิ่มขึ้นด้วย และเมื่อนำซิลิกาเมโซพอร์สองลักษณะเข้าสู่กระบวนการดูดซับมอนอกลีเซอไรด์ในไบโอดีเซลทางการค้า ที่รอบการเขย่า 150 รอบต่อนาที อุณหภูมิ 75 องศาเซลเซียส ด้วยปริมาณตัวดูดซับเท่ากับร้อยละ 1 โดยน้ำหนัก พบว่าระยะเวลา 20 นาที BMS สามารถดูดซับมอนอกลีเซอไรด์ได้มากที่สุด (0.0232 mass% ต่อกรัมตัวดูดซับ) รองลงมาคือ UMS-P123 (0.0215 mass% ต่อกรัมตัวดูดซับ) และ UMS-CTAB (0.0204 mass% ต่อกรัมตัวดูดซับ) และจลนพลศาสตร์ในการดูดซับสอดคล้องกับสมการ pseudo second order และมีกลไกการดูดซับเกิดขึ้นทั้งบริเวณผิวตัวดูดซับและภายในรูพรุน
เอกสารอ้างอิง
ALOthman, Z. A. (2012). A review: fundamental aspects of silicate mesoporous materials. Materials, 5(12), 2874-2902.
ASTM. (2002). ASTM D6751. In Standard Specification for Biodiesel Fuel (B100) Blend Stock for Distillate Fuels. USA: American Society for Testing and Materials, D6751-02.
Berrios, M., & Skelton, R. L. (2008). Comparison of purification methods for biodiesel. Chemical Engineering Journal, 144(3), 459-465.
Boyd, G. E., Adamson, A. W., & Myers, L. S. (1947). The Exchange Adsorption of Ions from Aqueous Solutions by Organic Zeolites. II. Kinetics1. Journal of the American Chemical Society, 69(11), 2836-2848.
de Castro Vasques, É., Granhen Tavares, C. R., Itsuo Yamamoto, C., Rogério Mafra, M., & Igarashi-Mafra, L. (2013). Adsorption of glycerol, monoglycerides and diglycerides present in biodiesel produced from soybean oil. Environmental Technology, 34(16), 2361-2369.
Della, V. P., Kühn, I., & Hotza, D. (2002). Rice husk ash as an alternate source for active silica production. Materials Letters, 57(4), 818-821.
Faccini, C. S., Cunha, M. E. d., Moraes, M. S. A., Krause, L. C., Manique, M. C., Rodrigues, M. R. A., . . . Caramão, E. B. (2011). Dry washing in biodiesel purification: a comparative study of adsorbents. Journal of the Brazilian Chemical Society, 22(3), 558-563.
Jullaphan, O., Witoon, T., & Chareonpanich, M. (2009). Synthesis of mixed-phase uniformly infiltrated SBA-3-like in SBA-15 bimodal mesoporous silica from rice husk ash. Materials Letters, 63(15), 1303-1306.
Kalapathy, U., Proctor, A., & Shultz, J. (2002). An improved method for production of silica from rice hull ash. Bioresource Technology, 85(3), 285-289.
Long, H., Wang, W., Li, T., & Ru, H. (2017). Hierarchically bimodal mesoporous silica fibers as building units for silica monolith with trimodal porous architecture. Ceramics international, 43(2), 2174-2181.
Manique, M. C., Faccini, C. S., Onorevoli, B., Benvenutti, E. V., & Caramão, E. B. (2012). Rice husk ash as an adsorbent for purifying biodiesel from waste frying oil. Fuel, 92(1), 56-61.
Mazzieri, V. A., Vera, C. R., & Yori, J. C. (2008). Adsorptive properties of silica gel for biodiesel refining. Energy & Fuels, 22(6), 4281-4284.
Prarat, P., Ngamcharussrivichai, C., Khaodhiar, S., & Punyapalakul, P. (2011). Adsorption characteristics of haloacetonitriles on functionalized silica-based porous materials in aqueous solution. Journal of Hazardous Materials, 192(3), 1210-1218.
Reber, M. J., & Bruhwiler, D. (2015). Bimodal mesoporous silica with bottleneck pores. Dalton Transactions, 44(41), 17960-17967.
Saengprachum, N., & Pengprecha, S. (2016). Preparation and characterization of aluminum oxide coated extracted silica from rice husk ash for monoglyceride removal in crude biodiesel production. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 58, 441-450.
Song, J., Fu, G., Cheng, Q., & Jin, Y. (2013). Bimodal mesoporous silica nanotubes fabricated by dual templates of CTAB and bare nanocrystalline cellulose. Industrial & Engineering Chemistry Research, 53(2), 708-714.
Standard, D. (2011). EN14105. In Fat and oil derivatives – Fatty Acid Methyl Esters (FAME) – Determination of free and total glycerol and mono-, di-, triglyceride contents (pp. 26). Dansk Standard
Watthanachai, C., Ngamcharussrivichai, C., & Pengprecha, S. (2019). Synthesis and Characterization of Bimodal Mesoporous Silica Derived from Rice Husk Ash. Engineering Journal, 23(1), 25-34.
Weber, W. J., & Morris, J. C. (1963). Kinetic of adsorption on carbon from solution. Journal of the Sanitary Engineering Division Proceedings of the American Society of Civil Engineering, 89(SA 2), 31-59.
Witoon, T., Chareonpanich, M., & Limtrakul, J. (2008). Synthesis of bimodal porous silica from rice husk ash via sol–gel process using chitosan as template. Materials Letters, 62(10), 1476-1479.
Yang, L., Wu, H., Jia, J., Ma, B., & Li, J. (2017). Synthesis of bimodal mesoporous silica with coexisting phases by co-hydrothermal aging route with P123 containing gel and F127 containing gel. Microporous and Mesoporous Materials, 253, 151-159.
Zhang, X., Guo, C., Wang, X., & Wu, Y. (2012). Synthesis and characterization of bimodal mesoporous silica. Journal of Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed., 27(6), 1084-1088.
Zhao, D., Wan, Y., & Zhou, W. (2013). Ordered Mesoporous Materials. Wiley-VCH Verlag & Co.KGaA Boschstr. 12, 69469 Weinheim, Germany.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
โปรดกรอกเอกสารและลงนาม "หนังสือรับรองให้ตีพิมพ์บทความในวารสารวิจัยมหาวิทยาลัยราชภัฏพระนคร สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี" ก่อนการตีพิมพ์
