Facile Preparation of Magnetic Porous Carbon Composites from Sugarcane Bagasse via Simultaneous Magnetization and Activation and Their Use in Adsorption
Master of Science (Chemistry (Internatonal program)), 2019
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | |
| Format: | Theses and Dissertations |
| Language: | English |
| Published: |
Prince of Songkla University
2024
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19581 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Institution: | Prince of Songkhla University |
| Language: | English |
| id |
th-psu.2016-19581 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
th-psu.2016-195812024-07-25T08:23:24Z Facile Preparation of Magnetic Porous Carbon Composites from Sugarcane Bagasse via Simultaneous Magnetization and Activation and Their Use in Adsorption การเตรียมวัสดุดาร์บอนที่มีรูพรุนและมีสมบัติแม่หล็กจากชานอ้อย โดยวิธีการทำให้เป็นแม่เหล็ก และกระบวนการกระตุ้นพร้อมกัน เพื่อใช้ในการดูดชับ Sirinad Mahawong Laemthong Chuenchom Faculty of Science (Chemistry) คณะวิทยาศาสตร์ ภาควิชาเคมี Carbon Synthesis Tetracyclines Master Degree Master of Science (Chemistry (Internatonal program)), 2019 Tetracycline (TC) is one of the medicinal antibiotics most applied for people and veterinary usage in Thailand. The release of TC is speculated an intimidation to the water environment; hence, it immediately requires to be proficiently removed from the watercourse. One of the most popular and effective methods of removal of TC is adsorption. Magnetic carbon composites derived from biomass-based materials have attracted attention as novel adsorbents for removal of toxic substances from aqueous solution. However, their preparation involves multi-step procedures, which is time and energy consuming. In this work, we have prepared novel magnetic carbon composites using sugarcane bagasse, abundantly wasted biomass from sugar industries, a mixture of Fe2+ and Fe3+, and NaOH, as a carbon precursor, source of magnetite particles (Fe3O4), and precipitating/activating agent, respectively. The facile preparation has been performed via a simultaneous magnetization and process in a single step. The effects of preparation conditions on physicochemical properties of the resulting materials were studied, discussed and optimized. A selected sample showed satisfactory magnetic stability due to the presence of Fe30 particles (confirmed by XRD) and high porosity, with a BET surface of 566 m2/g and mesopore fraction (pore size > 2 nm) of more than 84%, suitable to adsorb the large TC molecules. The adsorption performance towards TC was determined using batch adsorption experiments. The maximum TC adsorption on the selected sample was as high as 48.40 mg/g, outperforming many literature sorbents, while the magnetic stability can even be retained after complete adsorption. เตตราไซคลีน (Tetracycline, TC) เป็นหนึ่งในยาปฏิชีวนะที่มีการนําไปใช้มากที่สุดในการปนเปื้อนของเตตราไซคลีนในแหล่งน้ําธรรมชาติก่อให้เกิดผลกระทบอย่างมากต่อ สิ่งมีชีวิตและสภาพแวดล้อมดังนั้นจึงมีความจําเป็นที่จะต้องหาวิธีเพื่อกําจัดสารปนเปื้อนชนิดนี้ ปัจจุบันกระบวนการดูดซับเป็นกระบวนการหนึ่งที่มีประสิทธิภาพสูงและมีการใช้อย่างแพร่หลายเพื่อกําจัดสารปนเปื้อนในแหล่งน้ํา ในงานวิจัยนี้จึงได้ทําการเตรียมวัสดุคาร์บอนที่มีรูพรุนจากวัสดุชานอ้อย อันเป็นสารชีวมวลจากอุตสาหกรรมผลิตน้ําตาล ด้วยวิธีการทําให้เป็นแม่เหล็กและกระบวนการกระตุ้น พร้อมกันในขั้นตอนเดียว เพื่อใช้ในการดูดซับ ในงานวิจัยนี้ได้ทําการศึกษาลักษณะทางกายภาพและ ทางเคมีของวัสดุคาร์บอนที่มีรูพรุนที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยเทคนิคหลากหลายประเภท พร้อมทั้ง ศึกษาปัจจัยที่ส่งผลต่อคุณสมบัติการดูดซับเตรตราไซคลีนของวัสดุคาร์บอน จากการศึกษาพบว่าวัสดุ คาร์บอนที่สังเคราะห์ได้มีคุณสมบัติความเป็นแม่เหล็กที่มีประสิทธิภาพ มีความเสถียรภาพทั้งก่อนและ หลังทําการดูดซับ และสามารถดูดซับเตตราไซคลีนได้สูงสุดถึง 48.40 mg/g จากข้อมูลสามารถอธิบาย กลไกการดูดซับของวัสดุคาร์บอนด้วย TT-TT interactions ระหว่าง aromatic บนผิวหน้าของถ่าน และเตตราไซคลีน การศึกษาพื้นที่ผิวด้วย BET surface พบว่ามีค่าสูงถึง 566 m/s และยืนยันการมี อยู่ของรูพรุนขนาดกลางมากกว่า 84 % ซึ่งมีความเหมาะสมในการดูดซับเตตราไซคลีน ดังนั้นจาก การศึกษางานวิจัยนี้พบว่าวัสดุคาร์บอนที่มีรูพรุนและมีคุณสมบัติความเป็นแม่เหล็กจากชานอ้อยสามารถนํามาประยุกต์ใช้เพื่อกําจัดเตตราไซคลีนได้อย่างมีประสิทธิภาพ 2024-07-25T08:22:23Z 2024-07-25T08:22:23Z 2019 Thesis http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19581 en Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Thailand http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/th/ application/pdf Prince of Songkla University |
| institution |
Prince of Songkhla University |
| building |
Khunying Long Athakravi Sunthorn Learning Resources Center |
| continent |
Asia |
| country |
Thailand Thailand |
| content_provider |
Khunying Long Athakravi Sunthorn Learning Resources Center |
| collection |
PSU Knowledge Bank |
| language |
English |
| topic |
Carbon Synthesis Tetracyclines Master Degree |
| spellingShingle |
Carbon Synthesis Tetracyclines Master Degree Sirinad Mahawong Facile Preparation of Magnetic Porous Carbon Composites from Sugarcane Bagasse via Simultaneous Magnetization and Activation and Their Use in Adsorption |
| description |
Master of Science (Chemistry (Internatonal program)), 2019 |
| author2 |
Laemthong Chuenchom |
| author_facet |
Laemthong Chuenchom Sirinad Mahawong |
| format |
Theses and Dissertations |
| author |
Sirinad Mahawong |
| author_sort |
Sirinad Mahawong |
| title |
Facile Preparation of Magnetic Porous Carbon Composites from Sugarcane Bagasse via Simultaneous Magnetization and Activation and Their Use in Adsorption |
| title_short |
Facile Preparation of Magnetic Porous Carbon Composites from Sugarcane Bagasse via Simultaneous Magnetization and Activation and Their Use in Adsorption |
| title_full |
Facile Preparation of Magnetic Porous Carbon Composites from Sugarcane Bagasse via Simultaneous Magnetization and Activation and Their Use in Adsorption |
| title_fullStr |
Facile Preparation of Magnetic Porous Carbon Composites from Sugarcane Bagasse via Simultaneous Magnetization and Activation and Their Use in Adsorption |
| title_full_unstemmed |
Facile Preparation of Magnetic Porous Carbon Composites from Sugarcane Bagasse via Simultaneous Magnetization and Activation and Their Use in Adsorption |
| title_sort |
facile preparation of magnetic porous carbon composites from sugarcane bagasse via simultaneous magnetization and activation and their use in adsorption |
| publisher |
Prince of Songkla University |
| publishDate |
2024 |
| url |
http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19581 |
| _version_ |
1806509647606054912 |