สืบค้นงานวิจัย
การเพิ่มมูลค่าให้กับชานอ้อยและสนิมเหล็กโดยการนำมาผลิตเป็นตัวดูดซับคาร์บอนที่มีสมบัติแม่เหล็ก เพื่อใช้ในการกำจัดสารพิษในบ่อบำบัดน้ำทิ้งจากภาคอุตสาหกรรมและแหล่งน้ำธรรมชาติ
แหลมทอง ชื่นชม - สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.)
ชื่อเรื่อง: การเพิ่มมูลค่าให้กับชานอ้อยและสนิมเหล็กโดยการนำมาผลิตเป็นตัวดูดซับคาร์บอนที่มีสมบัติแม่เหล็ก เพื่อใช้ในการกำจัดสารพิษในบ่อบำบัดน้ำทิ้งจากภาคอุตสาหกรรมและแหล่งน้ำธรรมชาติ
ชื่อเรื่อง (EN): Conversion of sugarcane bagasse and iron rust into value-added carbon adsorbents with magnetic properties and their use for removal of toxic species from industrial wastewater and contaminated natural water
ผู้แต่ง / หัวหน้าโครงการ: แหลมทอง ชื่นชม
บทคัดย่อ: ชานอ้อยถือเป็นวัสดุเหลือทิ้งอันดับต้นๆจากกระบวนการผลิตของอุตสาหกรรมน้ำตาลในประเทศไทย ในขณะที่สนิมเหล็กเองถือได้ว่าเป็นของเสียที่ถูกพบในปริมาณมากในอุตสาหกรรมต่างๆ ซึ่งไม่มีมูลค่าและส่วน ใหญ่ไม่ได้ถูกนำมาใช้ให้เกิดประโยชน์ เพื่อเป็นการเพิ่มมูลค่าและนำของเสียเหล่านี้มาใช้ให้เกิดประโยชน์ ใน โครงการนี้ผู้วิจัยจึงเสนอการผลิตตัวดูดชับคาร์บอนที่มีสมบัติแม่เหล็ก โดยใช้ซานอ้อยเป็นวัตถุดิบในการเตรียม คาร์บอน และสนิมเหล็กเป็นวัตถุดิบในการเตรียมอนุภาคแม่เหล็กในตัวอย่างวัสดุดูดซับ โดยวัสดุดูดซับนี้มี ความสามารถที่จะถูกแยกออกจากชั้นน้ำได้โดยการใช้สนามแม่เหล็กภายนอก คล้ายคลึงกับกระบวนการที่ใช้ ในการแยกขยะโลหะในโรงงานกำจัดขยะที่มีใช้กันอย่างแพร่หลาย ทำให้เมื่อเกิดการใช้งานจริงในระบบบำบัด น้ำเสียแบบกวน การใช้วัสดุดูดชับนี้สามารถลดขั้นตอนของการแยกตัวดูดชับออกจากระบบไต้อย่างรวดเร็ว เมื่อเทียบกับระบบตกตะกอนธรรมดา ทำให้ระบบบำบัดเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ โดยวัสดุดูดซับดังกล่าว สามารถเตรียมได้จากกระบวนการทำให้เกิดสารแม่เหล็กและการกระตุ้นชานอ้อยให้เกิดเป็นวัสดุคาร์บอนที่มีรู พรุนไปพร้อมกัน โดยการใช้โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์เป็นตัวกระตุ้นและตัวทำให้เกิดอนุภาคแม่เหล็ก ซึ่ง แตกต่างจากกระบวนที่รายงานก่อนหน้านี้ ที่ส่วนใหญ่จะพึ่งพาการกระตุ้นชีวมวลเพื่อให้เกิดถ่านกัมมันต์ที่มีรู พรุนก่อน จากนั้นจึงทำการใส่อนุภาคแเหล็กลงไป อีกทั้งสารเคมีที่ใช้เพื่อให้เกิดอนุภาคแม่เหล็กส่วนใหญ่มา จากการซื้อ ทำให้ขั้นตอนที่ใช้ผลิตวัสดุดูดชับที่มีสมบัติแม่เหล็กนี้มีความยุ่งยาก เสียเวลา ค่าใช้จ่ายและสารเคมี จำนวนมาก โดยภายในโครงกรวิจัยนี้จะศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการสังเคราะห์ และจะพิจารณาถึงตัวแปร ที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของการดูดชับของวัสดุที่สังเคราะห์ได้ ได้แก่ สัดส่วนการใช้โพแทสเซียมไฮดรอกไชด์ ซึ่งลักษณะเฉพาะของวัสดุที่สังเคราะห์ได้ถูกศึกษาด้วยเทคนิคต่างๆเพื่อให้ได้วัสดุที่มีสมบัติที่เหมาะสมในการ นำไปใช้งานมากที่สุด เทคนิคเหล่านี้ประกอบด้วยเทคนิคการเสี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ (X-ray diffiaction), เทคนิคการศึกษารูพรุนด้วยแก๊สไนโตรเจน (N2 sorption porosimetry), กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่อง กราดและส่องผ่าน (scanning and transmission electron microscopes), เทคนิคฟูเรียทรานสฟอร์มอิน ฟาร์เรดสเปกโตรสโกปี (Fourier transform infrared -spectroscopy), เทคนิคเอกซ์เรย์โฟโตอิเล็กตรอนส เปกโตรสโกปี (X-ray photoelectron spectroscopy) และเครื่องวัดสมบัติทางแม่เหล็ก (vibrating sample magnetometer) หลังจากนั้นวัสดุที่สังเคราะห์ได้ถูกนำไปใช้เป็นตัวดูดชับเพื่อศึกษาการดูดซับตัวอย่างเมทีสี นบลู, สีย้อมซึ่งเป็นตัวแทนของของเสียในอุตสาหกรรมสิ่งทอ, เตตระไซคลิน,ยาปฏิชีวนะซึ่งเป็นตัวแทนของ ของเสียในอุตสาหกรรมการผลิตยาและเคมีภัณฑ์ รวมทั้งปศุสัตว์ และไอออนบวกของโลหะหนักจำพวกตะกั่ว ซึ่งเป็นตัวแทนของของเสียจากโรงงานที่ใช้โลหะเหล่านี้ หรือแหล่งน้ำปนเปื้อนอื่นๆในชุมชน รวมทั้งตัวอย่างน้ำ เสียจริงถูกนำมาใช้ในการทดสอบประสิทธิภาพการดูดชับของวัสดุที่ผลิตขึ้นภายในโครงการวิจัยนี้ด้วย ซึ่งต้นแบบวัสดุดูดชับคาร์บอนที่มีสมบัติแม่เหล็กที่ได้พัฒนาในงานวิจัยนี้มีคุณสมบัติเด่นดังต่อไปนี้ มีพื้นที่ ผิวสูงถึง 2300 cm/ และมีสัดส่วนการกระจายตัวของรูพรุนส่วนใหญ่อยู่ในขนาดกลาง (2-50 nm) มีการ กระจายตัวของอนุภาคแม่เหล็กในเนื้อของคาร์บอนที่ทั่วถึง มีค่าความแรงแม่เหล็กอยู่ในช่วง 7 ถึง 25 emu/g สามารถนำกลับมาใช้ช้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยตัวอย่างสามารถนำมาใช้ช้ำ ถึง 5 รอบ โดยมีค่าการดูดชับลดลงเพียงเล็กน้อย คือ ยังสามารถดูดขับได้ 85% สำหรับ methylene blue, 80% สำหรับ tetracycline และ 55% สำหรับ Pb3* โดยตัวอย่างยังแสดงสมบัติความเป็นแม่เหล็กที่ดีอยู่ และพบการหลุดของเหล็กที่เป็น 0 ppm และจากการศึกษาการดูดชับ ตัวอย่างตันแบบผลิตภัณฑ์ที่เลือกมา มีค่าการดูดซับสูงสุด (9..) ได้ถึง 450.34 mg/g สำหรัยตัวถูกดูดซับ methylene blue, 381.51 mg/g สำหรับ tetracycline และ 208.07 mg/ฐ สำหรับ Pb"* ions อีกทั้งการดูดชับสารทั้งสามชนิดเป็นไปอย่างรวดเร็ว โดยสามารถดูดซับได้เต็มที่แม้ ใช้เวลาน้อยกว่า 2 ชั่วโมง (120 นาที) ด้วยความเข้มข้นเริ่มต้น ถึง 500 ppm ปริมาตร 20 มิลสิสิตร และจาก การทดสอบน้ำเสียจำสองของสารพิษทั้งสามที่ผสมกันพบว่า ตัวอย่างต้นแบบผลิตภัณฑ์สามารถดูดชับสารทั้ง สามได้ ถึง 100% จากความเข้มข้นของแต่ละสารที่ 50 ppm ซึ่งสมบัติของตัวอย่างที่เตรียมได้แสดงประสิทธิภาพที่ดีในการดูดชับสารดังกล่าว งานวิจัยนี้จะนำไปสู่ การประยุกต์ใช้ซานอ้อยซึ่งเป็นวัสดุหลักที่ได้จากอุตสาหกรรมน้ำตาลซึ่งเป็นอุตสาหกรรมหลักอันต้นๆของ ประเทศ และช่วยเพิ่มมูลค่าให้กับชานอ้อยอีกทางหนึ่ง
บทคัดย่อ (EN): Sugarcane bagasse is an abundantly primary solid waste of sugar industries in Thailand. A large amount of wasted iron rust from various industries is also a useless and undesired product from many industries; furthermore, it has no value and most of it is not used for any profit. To add value to both sugarcane bagasse and wasted non-magnetic iron rust, in this proposal, the preparation of novel separable magnetic carbon adsorbents are proposed using raw sugarcane bagasse as a carbon precursor and wasted iron rust as a source for magnetic particles in the adsorbents. The absorbent materials proposed in this work are capable of being separated from the water by using an external magnetic field. Similar to the process used to separate metal waste in widely used waste disposal plants, the facile separation of those adsorbents dramatically reduces the time consumption usually found in sedimentary processes. Our adsorbents can be prepared via the simultaneous magnetization and activation process using potassium hydroxide (KOH) as both an activating agent to develop high porosity and a precipitating agent for the formation of magnetic iron oxide particles. Our process proposed here is considered more convenient, cost-effective than those reported earlier; in which most of them rely on multi-step procedures starting with biomass activation to produce porous activated carbons, followed by introducing the magnetic particles into the activated carbons by wet-impregnation. Moreover, the chemicals used to generate magnetic particles are mainly derived from purchasing, making the whole production process difficult, time-consuming, and expensive. The effect of KOH amount in the synthesis on the physicochemical properties of the resulting samples was explored. All the samples were characterized using the X-ray diffraction technique, N2 sorption analysis, scanning and transmission electron microscopies, elemental analysis, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and vibrating sample magnetometer; therefore, the physicochemical characteristics of all the synthesized materials can be obtained. The resulting materials were further used as adsorbents to study adsorption efficiency of selected toxic species present in wastewater. The selected species included methylene blue dye (representing the toxic compounds from the textile industry), tetracycline (representing toxic chemicals generated from pharmaceutical and chemical industries), Pb2t ions (representing the waste of the metal-based factories). Also, the applications of those adsorbents to the real wastewater were investigated.The prototype of carbon adsorbents with magnetic properties developed in this research possessed a surface area of up to 2300 cm?/g and the proportion of porous distribution was mostly in the mesopore size (2-50 nm). The prepared samples showed good distribution of magnetic particles in the carbon matrix with magnetic strength values in the range of 7 to 25 emu/g. The selected magnetic carbon adsorbent could efficiently be reused up to 5 cycles with a slightly reduced adsorption value. It could also adsorb 85% for methylene blue, 80% for tetracycline and 55% for Pb2t, while the magnetic properties was retained after complete adsorption due to no leaching of iron particles from the materials. For the adsorption studies, the selected product revealed maximum adsorption capacities (9max) of 450.34 mg g for methylene blue, 381.51 mg/s for tetracycline and 208.07 mg g for Pb2+ ions. Furthermore, it adsorbed all those three chemicals only within 2 hours (120 minutes) even with high initial concentrations of 500 ppm in 20 ml. This carbon prototype also adsorbed up to 100% of the three substances. The purposed project provides the effectiveness of the facile synthesis strategy in converting low-value sugarcane bagasse and the useless waste iron scrap and rust into value-added functional materials with high performance for pollutant removal from aqueous solutions, in addition to the use of sugarcane bagasse for other well-established applications.
บทคัดย่อ: ไม่พบข้อมูลจากหน่วยงานต้นทาง
ภาษา (EN): th
เผยแพร่โดย: สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.)
คำสำคัญ: การบำบัดน้ำ
คำสำคัญ (EN): Water remediation
หมวดหมู่:
  1. TARR::พืช::พืชอาหาร::อ้อย
  2. 15
หมวดหมู่ AGRIS:
  1. A เกษตรทั่วไป (Agriculture)::A50 การวิจัยทางการเกษตร (Agricultural research)
  2. 3
หากไม่พบเอกสารฉบับเต็ม (Full Text) โปรดติดต่อหน่วยงานเจ้าของข้อมูล

การอ้างอิง

แหลมทอง ชื่นชม. "การเพิ่มมูลค่าให้กับชานอ้อยและสนิมเหล็กโดยการนำมาผลิตเป็นตัวดูดซับคาร์บอนที่มีสมบัติแม่เหล็ก เพื่อใช้ในการกำจัดสารพิษในบ่อบำบัดน้ำทิ้งจากภาคอุตสาหกรรมและแหล่งน้ำธรรมชาติConversion of sugarcane bagasse and iron rust into value-added carbon adsorbents with magnetic properties and their use for removal of toxic species from industrial wastewater and contaminated natural water". สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.). 2562

แหลมทอง ชื่นชม. "การเพิ่มมูลค่าให้กับชานอ้อยและสนิมเหล็กโดยการนำมาผลิตเป็นตัวดูดซับคาร์บอนที่มีสมบัติแม่เหล็ก เพื่อใช้ในการกำจัดสารพิษในบ่อบำบัดน้ำทิ้งจากภาคอุตสาหกรรมและแหล่งน้ำธรรมชาติConversion of sugarcane bagasse and iron rust into value-added carbon adsorbents with magnetic properties and their use for removal of toxic species from industrial wastewater and contaminated natural water". สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.). 2562. Print.



TARR Wordcloud:
การเพิ่มมูลค่าให้กับชานอ้อยและสนิมเหล็กโดยการนำมาผลิตเป็นตัวดูดซับคาร์บอนที่มีสมบัติแม่เหล็ก เพื่อใช้ในการกำจัดสารพิษในบ่อบำบัดน้ำทิ้งจากภาคอุตสาหกรรมและแหล่งน้ำธรรมชาติ
แหลมทอง ชื่นชม
สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.)
2562
ความถี่ อัตราและช่วงระยะเวลาการให้น้ำสำหรับอ้อยในเขตชลประทานภาคกลาง การวิจัยเชิงนโยบายเพื่อการประหยัดพลังงานและคาร์บอนไดออกไซด์ สำหรับประเทศไทยและภาคอุตสาหกรรม เปรียบเทียบการใช้ชนิดและปริมาณปุ๋ยอินทรีย์ในการปลูกอ้อยเพื่อเกษตรกรรายย่อยใน อำเภอศรีเทพ จังหวัดเพชรบูรณ์ การติดตามตรวจสอบสารกลุ่มโพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนในอากาศริมถนนโดยใช้ใบไม้ในเขตจังหวัดนนทบุรี อุตสาหกรรมอาหารไทย ปลอดภัยเชื่อถือได้ โครงการศึกษาสถานภาพการใช้เทคโนโลยีแก็สซิฟิเคชันสำหรับ ผลิตความร้อนและไฟฟ้าในระดับอุตสาหกรรม ชุมชน หรือ วิสาหกิจขนาดกลางและ ขนาดเล็กของประเทศไทย อ้อยคั้นน้ำพันธุ์สุพรรณบุรี 50 เขื่อน...น้ำเพื่อชีวิต การผลิต Inulin และ Oligofructose จากกล้วยเพื่อใช้เป็นสารเสริมอาหาร เปรียบเทียบการใช้ผลิตภัณฑ์เทคโนโลยีชีวภาพของกรมพัฒนาที่ดินชนิดต่างๆเพื่อ เพิ่มผลผลิตอ้อยอย่างยั่งยืน
คัดลอก URL
กระทู้ของฉัน
ผลการสืบค้นทั้งหมด โพสต์     เรียงลำดับจาก
พัฒนาระบบโดยศูนย์ความรู้เฉพาะด้านวิศวกรรมความรู้และวิศวกรรมภาษาDeveloped by Center of Excellence for Unified Knowledge and Language Engineering
สนับสนุนโดยสำนักงานพัฒนาการวิจัยการเกษตร (องค์การมหาชน)Supported by the Agricultural Research Development Agency (Public Organization)
แบบสำรวจความพึงพอใจQuestionair