ผลของการกระตุ้นด้วยโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) ต่อสมบัติของถ่านกัมมันต์ที่ได้จากถ่านไม้ไผ่
คำสำคัญ:
ถ่านไม้ไผ่ , การกระตุ้นทางกายภาพและทางเคมี, โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ , พื้นที่ผิวจำเพาะ , การดูดซับไอโอดีนบทคัดย่อ
การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อปรับปรุงสมบัติของถ่านไม้ไผ่ด้วยการกระตุ้นทางกายภาพและทางเคมีของโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) โดยใช้ความเข้มข้นของตัวกระตุ้นที่ระดับ 0% 10% และ 40% ถ่านไม้ไผ่ที่ใช้ได้จากกระบวนการคาร์บอไนเซชัน (Carbonization) และผ่านการกระตุ้นทางเคมีด้วย KOH จากนั้นนำไปวิเคราะห์สมบัติทางกายภาพ ได้แก่ ปริมาณความชื้น สารระเหย เถ้า คาร์บอนคงตัว ความสามารถในการดูดซับไอโอดีน และพื้นที่ผิวจำเพาะด้วยเทคนิค BET
ผลการทดลองพบว่า ความเข้มข้นของ KOH ที่เพิ่มขึ้นมีผลโดยตรงต่อคุณสมบัติของถ่าน โดยค่าคาร์บอนคงตัวมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่ค่าความชื้น สารระเหย และปริมาณเถ้าลดลง โดยเฉพาะที่ความเข้มข้น 40% ให้ค่าคาร์บอนคงตัวสูงสุดที่ 68.88% และมีค่าพื้นที่ผิวจำเพาะ 124 m²/g พร้อมค่าการดูดซับไอโอดีน 253 mg/g แสดงให้เห็นถึงการพัฒนาโครงสร้างรูพรุนและสมบัติการดูดซับที่ดีขึ้นเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของตัวกระตุ้น การกระตุ้นทางเคมีด้วย KOH สามารถปรับปรุงคุณสมบัติของถ่านไม้ไผ่ได้อย่างดี และชี้ให้เห็นถึงศักยภาพของไม้ไผ่ในฐานะวัตถุดิบชีวมวลที่เหมาะสมสำหรับการพัฒนาเป็นถ่านกัมมันต์ เพื่อประยุกต์ใช้ในงานด้านสิ่งแวดล้อมและวัสดุพลังงานต่อไป
เอกสารอ้างอิง
ASTM International. (1984). Standard test method for chemical analysis of wood charcoal (ASTM D1762-84). ASTM International.
ASTM International. (1994). Standard test method for determination of iodine number of activated carbon (ASTM D4607-94). ASTM International.
Boroojerdi, S. H., Mohammadi, M. M., & Bahadoran, F. (2025). Facile, low-cost, and environment-friendly method for preparing peanut shell-based activated carbon: Application to dichloromethane removal. RSC Advances, 15, 27311. https://doi.org/10.1039/D5RA02731J
Chandra, T. C., Mirna, M. M., Sunarso, J., Sudaryanto, Y., & Ismadji, S. (2009). Activated carbon from durian shell: Preparation and characterization. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 40(4), 457-462. https://doi.org/10.1016/j.jtice.2009.01.002
Foo, K. Y., & Hameed, B. H. (2012). A review of recent development in the preparation of activated carbon from agricultural by-products. Journal of Hazardous Materials, 175(1-3), 502-509. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2009.10.017
Gao, J., Wang, H., Liu, X., Zhang, Z., Fan, Z., & Suo, Y. (2025). Regulating CO₂ adsorption performance of lychee seed-based porous carbon materials: Insights into oxygen groups and pore structure. Environmental Research, 284, 122245. https://doi.org/10.1016/j.envres.2025.122245
Hameed, B. H., Din, A. T. M., & Ahmad, A. L. (2007). Adsorption of methylene blue onto bamboo-based activated carbon: Kinetics and equilibrium studies. Journal of Hazardous Materials, 141(3), 819-825. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2006.07.049
Heidarinejad, Z., Dehghani, M. H., Heidari, M., Javedan, G., Ali, I., & Sillanpää, M. (2020). Methods for preparation and activation of activated carbon: A review. Environmental Chemistry Letters, 18(2), 393-415. https://doi.org/10.1007/s10311-019-00955-0
Ioannidou, O., & Zabaniotou, A. (2007). Agricultural residues as precursors for activated carbon production-A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 11(9), 1966–2005. https://doi.org/10.1016/j.rser.2006.03.013
Ipeh, M., & Hanim, M. (2020). Effects of KOH concentration and activation temperature on the textural characteristics of activated carbon produced from bamboo. Materials Today: Proceedings, 31, 211-216. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.01.292
Kibona, J. J., Shim, J., Byun, C. H., & Kim, C. K. (2020). Preparation and characterization of activated carbon from bamboo by chemical activation with KOH. Journal of the Korean Wood Science and Technology, 48(4), 487-498. https://doi.org/10.5658/WOOD.2020.48.4.487
Liu, Q. S., Zheng, T., Wang, P., & Guo, L. (2010). Preparation and characterization of activated carbon from bamboo by microwave-induced phosphoric acid activation. Industrial Crops and Products, 31(2), 233-238. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2009.10.011
Ngernven, Y., & Kamwilaisak, K. (2013). Activated carbon from Thailand’s biomass: A review literature. KKU Engineering Journal, 40(2), 267–283. https://ph01.tci-thaijo.org/index.php/easr/article/view/19107. (In Thai)
Phothitontimongkol, T. (2017). Activated carbon from agricultural residues by chemical activation for the application of pollutant removal in water. Journal of Research Unit on Science, Technology and Environment for Learning, 8(1), 196-214. (In Thai)
Ponken, T., Phumuen, P., Phosopa, N., Tagsin, P., Ponhan, W., Phakkhawan, A., & Klangtakai, P. (2023). Activated carbon synthesized from bamboo shoots for supercapacitor application. Creative Science, 15(1), 247051. (In Thai)
Qin, C., Chen, Y., & Gao, J. (2014). Manufacture and characterization of activated carbon from marigold straw (Tagetes erecta L.) by H3PO4 chemical activation. Materials Letters, 135, 123-126. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2014.06.077
Rujira, J. (2013). Preparation of activated carbon from bamboo by chemical activation. Journal of Science and Technology, Ubon Ratchathani University, 15(3), 25-31. (In Thai)
Sangkaew, S., Porka, T., & Puangsin, B. (2011). Physical properties of activated carbon produced from bamboo. KKU Research Journal, 16(6), 665-673. (In Thai)
Spencer, W., Ibana, D., Singh, P., & Nikoloski, A. N. (2024a). Effect of surface area, particle size, and acid washing on the quality of activated carbon derived from lower rank coal by KOH activation. Sustainability, 16(14), 5876. https://doi.org/10.3390/su16145876
Spencer, W., Senanayake, G., Altarawneh, M., Ibana, D., & Nikoloski, A. N. (2024b). Review of the effects of coal properties and activation parameters on activated carbon production and quality. Minerals Engineering, 212, 108712. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2024.108712
Thai Industrial Standards Institute. (2004). Activated carbon (TIS 900-2547). Thai Industrial Standards Institute, Ministry of Industry, Thailand. (In Thai)
Wang, L., Guo, Y., Wang, Y., Zhang, H., Liu, Z., & Zhang, J. (2017). The effect of KOH activation on the pore structure and electrochemical performance of bamboo-based activated carbons for supercapacitors. Journal of the Electrochemical Society, 164(6), A1089–A1096. https://doi.org/10.1149/2.0521706jes
Yang, H. M., Zhang, D. H., Chen, Y., Ran, M. J., & Gu, J. C. (2017). Study on the application of KOH to produce activated carbon to realize the utilization of distiller’s grains. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 69(1), 012051. https://doi.org/10.1088/1755-1315/69/1/012051
Youme, P. (2015). Preparation of activated carbons with high surface area from wood charcoal powder by dry chemical activation. KKU Science Journal, 43(4), 788-798. (In Thai)
Zhang, Y., Ma, C., Liu, F., Xu, Y., & Chen, W. (2022). A review on the preparation of bamboo-based activated carbon. Journal of Bioresources and Bioproducts, 7(3), 163-176. https://doi.org/10.1016/j.jobab.2022.02.005
Zhao, B., Zhang, J., Wang, C., Li, F., & Li, Y. (2021). A review of preparation of biomass-based activated carbon and their application in antibiotic-contaminated water treatment. Journal of Environmental Chemical Engineering, 9(5), 106095. https://doi.org/10.1016/j.jece.2021.106095
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2026 วารสารเกษตรศาสตร์และเทคโนโลยี มทร.อีสาน
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ในวารสารทดสอบระบบ ThaiJo2 ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรงซึ่งกองบรรณาธิการวารสาร ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใดๆ
บทความ ข้อมูล เนื่อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการดีพิมพ์ในวารสารทดสอบระบบ ThaiJo2 ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารทดสอบระบบ ThaiJo2 หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่หรือเพื่อกระทำการใดๆ จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักอักษรณ์จากวารสารทดสอบระบบ ThaiJo2 ก่อนเท่านั้น
