การปรับสภาพเส้นใยมะพร้าวเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับสีย้อมเมทิลีนบลู
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ศึกษาการสกัดและปรับสภาพเซลลูโลสจากเส้นใยมะพร้าวด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และโซเดียมไฮดรอกไซด์ เพื่อนำมาใช้เป็นวัสดุดูดซับสีย้อมเมทิลีนบลู โดยหลังการปรับสภาพได้ผลผลิตเซลลูโลสคิดเป็นร้อยละ 70 ผลการปรับสภาพได้รับการยืนยันด้วยการวิเคราะห์หมู่ฟังก์ชัน ลักษณะสัณฐานวิทยา และองค์ประกอบธาตุโดยใช้เทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี (Fourier Transform Infrared Spectroscopy: FTIR) กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (Scanning Electron Microscope: SEM) และเอนเนอร์จีดิสเพอร์ซีฟสเปกโทรสโกปี (Energy Dispersive Spectroscopy: EDS) ตามลำดับ ผลการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่า ลิกนินและเฮมิเซลลูโลสถูกกำจัดออกได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้พื้นผิวของเซลลูโลสมีความขรุขระและมีรูพรุนเพิ่มขึ้น การศึกษาสภาวะที่เหมาะสมต่อการดูดซับสีย้อมเมทิลีนบลู พบว่า ที่ค่าพีเอชเท่ากับ 7 ความเข้มข้นเริ่มต้นของสารละลาย 150 มิลลิกรัมต่อลิตร ปริมาณตัวดูดซับ 0.05 กรัม ระยะเวลา 60 นาที และอุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส ให้ค่าความสามารถในการดูดซับสูงสุด 73.48 มิลลิกรัมต่อกรัม ผลการศึกษาไอโซเทอมของการดูดซับสอดคล้องกับแบบจำลองแลงเมียร์ (Langmuir model) แสดงถึงพฤติกรรมการดูดซับเป็นแบบชั้นเดียว ขณะที่จลนศาสตร์การดูดซับสอดคล้องกับแบบจำลองปฏิกิริยาอันดับสองเทียม ซึ่งบ่งชี้ว่ากระบวนการดูดซับเกิดขึ้นผ่านกลไกการดูดซับทางเคมี ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า เซลลูโลสจากเส้นใยมะพร้าวเป็นวัสดุดูดซับที่มีศักยภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับการบำบัดน้ำเสียที่ปนเปื้อนสีย้อมอินทรีย์
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เอกสารอ้างอิง
Akindolie, M. S., & Choi, H. J. (2023). Acid modification of lignocellulosic derived material for dye and heavy metals removal: A review. Environmental Engineering Research, 28(2), Article 210574. https://doi.org/10.4491/eer.2021.574
Aziz, T., Farid, A., Haq, F., Kiran, M., Ullah, A., Zhang, K., Li, C., Ghazanfar, S., Sun, H., Ullah, R., Ali, A., Muzammal, M., Shah, M., Akhtar, N., Selim, S., Hagagy, N., Samy, M., & Al Jaouni, S. K. (2022). A review on the modification of cellulose and its applications. Polymers, 14(15), Article 3206. https://doi.org/10.3390/polym14153206
Baunsele, A. B., & Missa, H. (2021). Langmuir and Freundlich equation test on methylene blue adsorption by using coconut fiber biosorbent. Walisongo Journal of Chemistry, 4(2), 131-138. https://doi.org/10.21580/wjc.v4i2.8941
Baunsele, A. B., Kopon, A. M., Boelan, E. G., Leba, M. A. U., Komisia, F., Tukan, M. B., Taek, M. M., Tukan, G. D., Missa, H., Siswanta, D., Naat, J. N., & Rahayu, R. (2024). Adsorption of methylene blue using the biosorbent of coconut fiber activated by nitric acid. Molekul, 19(1), 128-142. https://doi.org/10.20884/1.jm.2024.19.1.9443
Belmabrouk, H., Brahem, R. A., Jabli, M., El-Ghoul, Y., Alminderej, F. M., & Alharbi, T. (2023). Characterization of raw and treated Calotropis gigantea fibers: Application to the adsorption of methylene blue dye. Journal of Natural Fibers, 20(1), Article 2160401. https://doi.org/10.1080/15440478.2022.2160401
Bulut, Y., & Aydın, H. (2006). A kinetics and thermodynamics study of methylene blue adsorption on wheat shells. Desalination, 194(1-3), 259-267. https://doi.org/10.1016/j.desal.2005.10.032
Deng, P. Y., Liu, W., Zeng, B. Q., Qiu, Y. K., & Li, L. S. (2013). Sorption of heavy metals from aqueous solution by dehydrated powders of aquatic plants. International Journal of Environmental Science and Technology, 10, 559-566. https://doi.org/10.1007/s13762-013-0186-3
Esmeraldo, M. A., Barreto, A. C. H., Freitas, J. E. B., Fechine, P. B. A., Sombra, A. S. B., Corradini, E., Mele, G., Maffezzoli, A., & Mazzetto, S. E. (2010). Dwarf-green coconut fibers: A versatile natural renewable raw bioresource. Treatment, morphology, and physicochemical properties. BioResources, 5(4), 2478-2501. https://doi.org/10.15376/biores.5.4.2478-2501
Etim, U. J., Umoren, S. A., & Eduok, U. M. (2016). Coconut coir dust as a low-cost adsorbent for the removal of cationic dye from aqueous solution. Journal of Saudi Chemical Society, 20(1), S67-S76. https://doi.org/10.1016/j.jscs.2012.09.014
Ghosh, I., Bar, N., & Das, S. (2024). Methylene blue dye removal by adsorption with coconut coir and acid-treated forms: Adsorption-desorption study, MPR and modeling using artificial intelligence. Journal of Dispersion Science and Technology, 45(8), 1864-1878. https://doi.org/10.1080/01932691.2024.2379609
Guar, R., Vara, D., Jha, S., & Shahabuddin, S. (2022). Use of low-cost green adsorbent for the simultaneous removal of toxic industrial dyes from the wastewater as sustainable solution to environmental remediation, part 1: Material spectroscopic and physicochemical characterization. Proceedings of MOL2NET’21, Conference on Molecular, Biomedical & Computational Sciences and Engineering (8th ed.). NANOBIO, MAT-08: Nanotechnology, Biomedical Engineering, & Materials Science Congress. MDPI. https://doi.org/10.3390/mol2net-08-13942
Gupta, V. K., & Suhas. (2009). Application of low-cost adsorbents for dye removal-A review. Journal of Environmental Management, 90(8), 2313-2342. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2008.11.017
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
Ho, Y. S. (2020). Removal of dyes from wastewater by adsorption onto activated carbon: Mini review. Journal of Geoscience and Environment Protection, 8(5), 120-131. https://doi.org/10.4236/gep.2020.85008
Ho, Y. S., & McKay, G. (1999). Pseudo-second order model for sorption processes. Process Biochemistry, 34(5), 451-465. https://doi.org/10.1016/S0032-9592(98)00112-5
Kahapana, C., & Phowan, N. (2020). A study on adsorption efficiency of methylene blue dye using adsorbent material prepared from water hyacinth. SWU Engineering Journal, 15(2), 58-70. (in Thai)
Kandisa, R. V., Saibaba, K. V. N., Shaik, K. B., & Gopinath, R. (2016). Dye removal by adsorption: A review. Journal of Bioremediation & Biodegradation, 7(6), Article 1000371. https://doi.org/10.4172/2155-6199.1000371
Kannan, C., Buvaneswari, N., & Palvannan, T. (2009). Removal of plant poisoning dyes by adsorption on tomato plant root and green carbon from aqueous solution and its recovery. Desalination, 249(3), 1132-1138. https://doi.org/10.1016/j.desal.2009.06.042
Khan, I., Saeed, K., Zekker, I., Zhang, B., Hendi, A. H., Ahmad, A., Ahmad, S., Zada, N., Ahmad, H., Shah, L. A., Shah, T., & Khan, I. (2022). Review on methylene blue: Its properties, uses, toxicity and photodegradation. Water, 14(2), Article 242. https://doi.org/10.3390/w14020242
Man, H. C. B., Akinbile, C. O., & Jun, C. X. (2015). Coconut husk adsorbent for the removal of methylene blue dye from wastewater. BioResources, 10(2), 2859-2872. https://doi.org/10.15376/biores.10.2.2859-2872
Miyah, Y., Lahrichi, A., Idrissi, M., Khalil, A., & Zerrouq, F. (2018). Adsorption of methylene blue dye from aqueous solutions onto shells powder: Equilibrium and kinetic studies. Surface and Interfaces, 11, 74-81. https://doi.org/10.1016/j.surfin.2018.03.006
Mosoarca, G., Popa, S., Vancea, C., Dan, M., & Boran, S. (2022). Removal of methylene blue from aqueous solutions using a new natural lignocellulosic adsorbent —raspberry (Rubus idaeus) leaves powder. Polymers, 14(10), Article 1966. https://doi.org/10.3390/polym14101966
Mustikaningrum, M., Cahyono, R. B., & Yuliansyah, A. T. (2022). Adsorption of methylene blue on nano-crystal cellulose of oil palm trunk: Kinetic and thermodynamic studies. Chemical and Process Engineering Research, 22(4), 953-964. https://doi.org/10.22146/ijc.72156
Nitayaphat, W., Jintakosol, T., Engkaseth, K., & Wanrakakit, Y. (2015). Removal of methylene blue from aqueous solution by coffee residues. Chiang Mai Journal of Science, 42(2), 407-416. (in Thai)
Omwoyo, F. O., & Otieno, G. (2024). Optimization of methylene blue dye adsorption onto coconut husk cellulose using response surface methodology: Adsorption kinetics, isotherms, and reusability studies. Journal of Materials Science and Chemical Engineering, 12(2), 1-18. https://doi.org/10.4236/msce.2024.122001
Ouengsirisawad, P., & Ruangviriyachai, C. (2016). Adsorption of methylene blue dye using dried shell of bamboo shoots. Proceedings of the Graduate Research Conference, Khon Kaen University, 21, pp. 343-350. (in Thai)
Prasoetsopha, N., Soonsook, I., Panyayaw, A., Nanon, P., Singsang, W., & Sittitanadol, I. (2023). Adsorption of methylene blue and ferrous metal solution by using coconut shell charcoal. Journal of Materials Science and Applied Energy, 12(2), Article 248672. https://doi.org/10.55674/jmsae.v12i2.248672
Seow, T. W., & Lim, C. K. (2016). Removal of dye by adsorption: A review. International Journal of Applied Engineering Research, 11(4), 2675-2679.
Sharma, Y. C., Uma, S., & Upadhyay, S. N. (2009). Removal of a cationic dye from wastewaters by adsorption on activated carbon developed from coconut coir. Energy & Fuels, 23(6), 2983-2988. https://doi.org/10.1021/ef9001132
Sombatphutthakun, A., Sinpiang, S., & Janta, S. (2025). The adsorption of methylene blue dye using pineapple peel waste. PKRU SciTech Journal, 9(1), 1-12. (in Thai)
Sombatsri, S., Puttichon, C., Nernklang, S., Lisnund, S., & Boomserm, K. (2017). Biosorption of Rhodamine B dyes using modified water hyacinth roots. RMUTP Research Journal, 11(2), 59-68. (in Thai)
Sultana, S., Fahmi, F. F., Ferdous, A., Pervin, M., Chowdhury, T. Z., & Maliha, M. (2022). Coir fibre - A cellulosic fibre. International Journal of Textile Science, 11(1), 1-5.
Tan, C. H. C., Sabar, S., & Hussin, M. H. (2018). Development of immobilized microcrystalline cellulose as an effective adsorbent for methylene blue dye removal. South African Journal of Chemical Engineering, 26, 11-24. https://doi.org/10.1016/j.sajce.2018.08.001
Wong, Y. C., Senan, M. S. R., & Atiqah, N. A. (2013). Removal of methylene blue and malachite green dye using different form of coconut fibre as absorbent. Journal of Basic & Applied Sciences, 9, 172-177. https://doi.org/10.6000/1927-5129.2013.09.23
Yadav, M., Singh, N., Annu, Khan, S. A., Raorane, C. J., & Shin, D. K. (2024). Recent advances in utilizing lignocellulosic biomass materials as adsorbents for textile dye removal: A comprehensive review. Polymers, 16, Article 2417. https://doi.org/10.3390/polym16172417
Yu, P., McKinnon, J. J., Christensen, C. R., & Christensen, D. A. (2004). Imaging molecular chemistry of Pioneer corn. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 52(24), 7345-7352. https://doi.org/10.1021/jf049291b
