อนุภาคนาโนแมกนีไทต์เคลือบด้วยอะกาโรส : การเตรียมและการประยุกต์ใช้สำหรับการดูดซับโคบอลต์(II)
Main Article Content
บทคัดย่อ
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ได้การศึกษาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการเคลือบอนุภาคนาโนแมกนีไทต์ (Fe3O4) ด้วยอะกาโรส (agarose) โดยอนุภาคนาโนแมกนีไทต์ที่ได้เตรียมจากวิธีการตกตะกอนร่วม (co-precipitation) ระหว่างเหล็ก(II) [Fe(II)] และเหล็ก(III) [Fe(III)] และศึกษาความเข้มข้นของสารละลายอะกาโรส และโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) รวมทั้งระยะเวลาที่เหมาะสมในการเติมสารละลายต่าง ๆ สำหรับการเคลือบอะกาโรสบนอนุภาคนาโนแมกนีไทต์ พิสูจน์เอกลักษณ์ของอนุภาคที่เตรียมได้ด้วยเทคนิคอินฟราเรดสเปกโตรสโกปี (FT-IR) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (TEM) นอกจากนี้ในการดูดซับที่ศึกษาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการประยุกต์ใช้อนุภาคที่เตรียมได้ในการดูดซับโคบอลต์(II) ซึ่งปัจจัยต่าง ๆ ในการดูดซับที่ศึกษา ได้แก่ พีเอชของสารละลายโคบอลต์(II) เวลาในการดูดซับ การศึกษาประสิทธิภาพการชะ (elution) และไอโซเทอมการดูดซับ โดยตรวจวัดปริมาณโคบอลต์(II) ด้วยเทคนิควิสิเบิลสเปกโทรโฟโตเมทรีอาศัยการเกิดสารเชิงซ้อนที่มีสีระหว่างโคบอลต์(II) กับไดไธโซน (DTZ) ที่ความยาวคลื่น 570 นาโนเมตร ซึ่งจากผลการศึกษาพบว่าอนุภาคนาโนแมกนีไทต์เคลือบด้วยอะกาโรสที่เตรียมขึ้นมีประสิทธิภาพการดูดซับ และร้อยละประสิทธิภาพการชะ มีค่าเท่ากับ 2.93 มิลลิกรัมต่อลิตร และร้อยละ 91 ตามลำดับ
คำสำคัญ : แม่เหล็กนาโน; อะกาโรส; โคบอลต์(II); เทคนิควิสิเบิลสเปกโทรโฟโตเมทรี; วิธีการตกตะกอนร่วม
Article Details
เอกสารอ้างอิง
[2] Luo, F., Chen, Z., Megharaj, M. and Naidu, R., 2016, Simultaneous removal of trichloroethylene and hexavalent chromium by green synthesized agarose-Fe nanoparticles hydrogel, Chem. Eng. J. 294: 290-297.
[3] Tahmasebi, E., Yamini, Y., Moradi, M. and Esrafili, A., 2013, Polythiophene-coated Fe3O4 superparamagnetic nanocomposite: Synthesis and application as a new sorbent for solid-phase extraction, Anal. Chim. Acta. 770: 68-74.
[4] Gao, Y., Wang, G., Huang, H., Hu, J., Shah, S.M. and Su, X., 2011, Fluorometric method for the determination of hydrogen peroxide and glucose with Fe3O4 as catalyst, Talanta 85: 1075-1080.
[5] Zhang, X., Cai, W., Hao, L., Feng, S., Lin, Q. and Jiang, W., 2017, Preparation of Fe3O4/reduced graphene oxide nanocomposites with good dispersibility for delivery of paclitaxel, J. Nanomater. 2017: 10.
[6] Song, X., Luo, X., Zhang, Q., Zhu A., Ji, L. and Yan, C., 2015, Preparation and characterization of biofunctionalized chitosan/Fe3O4 magnetic nanoparticles for application in liver magnetic resonance imaging, J. Magnetism Magnetic Mater. 388: 116-122.
[7] Zhu, H., Tao, J., Wang, W., Zhou, Z., Li, P., Li, Z., Yan, K., Wu, S., Yeung, K.W.K., Xu, Z., Xu, H. and Chu, P.K., 2013, Magnetic, fluorescent, and thermos-responsive Fe3O4/rare earth incorporated poly
(St-NIPAM) core shell colloidal nano particles in multimodal optical/magnetic resonance imaging probes, Biomaterials 34: 2296-2306.
[8] Lin, Z., Zhang, Z., Li, Y. and Deng, Y., 2016, Magnetic nano-Fe3O4 stabilized Pickering emulsion liquid membrane for selective extraction and separation, Chem. Eng. J. 288: 205-311.
[9] Zhang, X. and Wang, J., 2018, Preparation of carbon coated Fe3O4 nanoparticles for magnetic separation of uranium, Solid State Sci. 75: 14-20.
[10] Singha, K.K., Senapatib, K.K. and Sarma, K.C., 2017, Synthesis of superpara magnetic Fe3O4 nanoparticles coated with green tea polyphenols and their use for removal of dye pollutant from aqueous, J. Environ. Chem. Eng. 5: 2214-2221.
[11] Liang, H., Niu, H., Li, P., Tao, Z., Mao, C., Song, J. and Zhang, S., 2013, Multifunctional Fe3O4@C@Ag hybrid nano particles: Aqueous solution preparation, characterization and photocatalytic activity, Mater. Res. Bull. 48: 2415-2419.
[12] Chai, L., Wang, Y., Zhao, N., Yang, W. and You, X., 2013, Sulfate-doped Fe3O4/Al2O3 nanoparticles as a novel adsorbent for fluoride removal from drinking water, Water Res. 47: 4040-4049.
[13] Saini, J., Garg, V.K. and Gupta, R.K., 2018, Removal of Methylene Blue from aqueous solution by Fe3O4@Ag/SiO2 nanospheres: Synthesis, characterization and adsorption performance, J. Mol. Liquids 250: 413-422.
[14] Singhal, P., Jha, S.K. Pandey, S.P. and Neogy, S., 2017, Rapid extraction of uranium from sea water using Fe3O4 and humic acid coated Fe3O4 nanoparticles, J. Hazard. Mater. 335: 152-161.
[15] Qin, W., Li, J., Tu, J., Yang, H., Chen, Q. and Liu, H., 2017, Fabrication of porous chitosan membranes composed of nanofibers by low temperature thermally induced phase separation, and their adsorption behavior for Cu2+, Carbohydr. Polym. 178: 338-346.
[16] Hui, B., Zhang, Y. and Ye, L., 2015, Structure of PVA/gelatin hydrogel beads and adsorption mechanism for advanced Pb(II) removal, J. Indust. Eng. Chem. 21: 868-876.
[17] Jiang, Y., Liu, B., Xu, J., Pan, K., Hou, H., Hu, J. and Yang, J., 2018, Cross-linked chitosan/β-cyclodextrin composite for selective removal of methyl orange: Adsorption performance and mechanism, Carbohydr. Polym. 182: 106-114.
[18] Salih, S.S. and Ghosh, T.K., 2018, Adsorption of Zn(II) ions by chitosan coated diatomaceous earth, Int. J. Biol. Macromol. 106: 602-610.
[19] Pal, P., Syed, S.S. and Banat, F., 2017, Gelatin-bentonite composite as reusable adsorbent for the removal of lead from aqueous solutions: Kinetic and equilibrium studies, J. Water Proc. Eng. 20: 40-50.
[20] Hayeeye, F., Sattar, M., Chinpa, W. and Sirichote, O., 2017, Kinetics and thermodynamics of rhodamine B adsorption by gelatin/activated carbon composite beads, Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp. 513: 259-266.
[21] Tripathi, A., Savio, J., Stanislaus, M. and D'Souza, F., 2013, Uranium(VI) recovery from aqueous medium using novel floating macroporous alginate-agarose-magnetite cryobeads, J. Hazard. Mater. 246-247: 87-95.
[22] Edenborn, H.M., Howard, B.H., Sams, J.I., Vesper, D.J. and Edenborn, S.L., 2017, Passive detection of Pb in water using rock phosphate agarose beads, J. Hazard. Mater. 336: 240-248.
[23] Abolghasemi, M. and Mir, P.H., 2006, Preparation of a novel optical sensor for low pH values using agarose membranes as support, Sens. Actuator B Chem. 115: 49-53.
[24] Poursheikhi, N., Hashemi, P., Safdarian, M., Serenjeh, F.N. and Hesami, H., 2016, Agarose based magnetic solid-phase extraction-magnetic field agitation for determination of trace amounts of molybdenum in beans, J. Braz. Chem. Soc. 27: 1678-4790.
[25] Hashemi, P., Boroumand, J. and Reza Fat’hi, M., 2004, A dual column system using agarose-based adsorbents for pre concentration and speciation of chromium in water, Talanta 64: 578-583.
[26] Berger, P., Adelman, N.B., Beckman, K.J., Campbell, D.J., Ellis, A.B. and Lisensky, G.C., 1999, Preparation and properties of an aqueous ferrofluid, J. Chem. Edu. 76: 943-948.
[27] ชลธิชา ทองธรรมชาติ, 2557, การกำจัดโครเมียม(VI)ในน้ำทิ้งห้องปฏิบัติการด้วยอนุภาคนาโนแมกนีไทต์เคลือบด้วยอะกาโรสพอลิเมอร์, ภาคนิพนธ์ปริญญาโท, คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา, ชลบุรี, 39 น.
[28] Safdarian, M., Hashemi, P. and Adeli, M., 2013, One-step synthesis of agarose coated magnetic nanoparticles and their application in the solid phase extraction of Pd(II) using a new magnetic field agitation device, Anal. Chim. Acta. 774: 44-50.
[29] Pornpetpaiboon, S., Lobthaisong, A. and Muncharoen, S., 2016, Development of a cobalt(II) analysis method in laboratory wastewaters using UV-Vis spectrophotometry, p. 259-267, Proceeding of the 5th Burapha University International Conference, Chonburi.
[30] Mohammadi, A. and Barikani, M., 2014, Synthesis and characterization of superparamagnetic Fe3O4 nanoparticles coated with thiodiglycol, Mater. Character. 90: 88-93.
[31] Li, J., Guo, Z., Zhang, S. and Wang, X., 2011, Enrich and seal radionuclides in magnetic agarose microspheres, Chem. Eng. J. 172: 892-897.
[32] Hu, Z., Hong, P., Liao, M., Kong, S., Huang, N., Ou, C. and Li, S., 2016, Preparation and characterization of chitosan-agarose composite films, Materials 9: 816-825.
[33] Yu, S., Zhai, L., Qiu, Y., Cheng, L. and Ren, X., 2016, Synthesis and structural characterization of magnetite/sepiolite composite and its sorptive properties for Co(II) and Cd(II), J. Taiwan Inst. Chem. Eng. 59: 221-228.
[34] Wang, Q., Li, J., Chen, C., Ren, X., Hu, J. and Wang, X., 2011, Removal of cobalt from aqueous solution by magnetic multiwalled carbon nanotube/iron oxide composites, Chem. Eng. J. 174: 126-133.
[35] Liu, B., Ge, N., Peng, B. and Pan, S., 2018, Kinetic and isotherm studies on the adsorption of tenuazonic acid from fruit juice using inactivated LAB, Journal of Food Engineering. 224: 45-52.
[36] Tripathi, A., Melo, J.S. and D’Souza, S.F., 2013, Uranium(VI) recovery from aqueous medium using novel floating macroporous alginate-agarose-magnetite cryobeads, J. Hazard. Mater. 246-247: 87-95.
[37] Petrucci, R.P., Herring, F.G., Madura, J.D. and Bissonnette, C., 2011, General Chemistry: Principles and Modern Apllications, 10th Ed., Person Canada, Inc., Toronto.