การเพิ่มอายุของเหล็กประจุศูนย์ขนาดนาโนเมตรด้วยวัสดุมีโซพอรัสที่ผลิตได้จากซิลิกา ที่สกัดจากแกลบต่อการรีดักชันไนเตรท

บทคัดย่อ

วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ได้ศึกษาการเพิ่มอายุการใช้งานของเหล็กประจุศูนย์ขนาดนาโนเมตร (nZVI) ด้วยวัสดุ รูพรุนขนาดมีโซที่ผลิตได้จากซิลิกาที่สกัดจากแกลบ (RH-MCM-41) โดยศึกษาการย่อยสลายไนเตรทในถังปฏิกรณ์แบบกะ ซึ่งเตรียม RH-MCM-41 ด้วยวิธีการบ่มด้วยความร้อน และเตรียม nZVI โดยกลไกการเกิดปฏิกิริยารีดักชันของเฟอร์ริกไอออนด้วยโซเดียมบอโรไฮไดรด์ได้ทำการศึกษาประสิทธิภาพของการย่อยสลายไนเตรทภายใต้เงื่อนไขของการมีและไม่มีตัวรองรับ pH เริ่มต้นและระยะเวลาในการเกิดปฏิกิริยา โดยใช้การออกแบบการทดลองแบบ Full Factorial Design (FFD) และวัดปริมาณไนเตรทด้วยเครื่อง UV-Visible Spectrophotometer ตามวิธีมาตรฐาน ASTM 3867 พบว่าสามารถย่อยสลายไนเตรทได้ดีที่สภาวะกรด และ nZVI ที่มีตัวรองรับลดประสิทธิภาพการย่อยสลายไนเตรท แต่สามารถเพิ่มอายุการใช้งานของ nZVI ได้นานขึ้น 4 เท่า เมื่อเปรียบเทียบกับการไม่มี RH-MCM-41

Longevity Enhancement of Nanoscale Zero-valent Iron by Mesoporous Material Prepared from Rice Husk Silica for Nitrate Reduction Application

The aim of this work was to investigate the longevity of nanoscale zero-valent iron (nZVI) by the use of RH-MCM-41 prepared from rice husk silica by nitrate removal. RH-MCM-41 was prepared by the direct hydrothermal technique and nZVI was synthesized by the reduction of Fe³⁺ to Fe⁰ by the use of sodium borohydride. The efficiency of nitrate removal was studied by noting the effects with and without RH-MCM-41, initial solution pH, and contact time designed by the full factorial design. The remaining nitrates were analyzed by UV-Visible Spectrophotometer following ASTM 3867. The results showed that nitrates were highly degraded in acidic conditions. However, nitrate removal efficiency was found to decrease when nZVI with support (RH-MCM-41) was used, but the longevity of nZVI with support can be increased to about 4 times compared with nZVI without RH-MCM-41.