Abstract:
ในงานวิจัยนี้ศึกษาการนำกากกาแฟมาใช้เป็นวัสดุตั้งต้นในการสังเคราะห์เป็นถ่านกัมมันต์ เพื่อใช้สำหรับการกำจัดสีย้อมรีแอคทีฟแบล็ค 5 ผ่านกระบวนการดูดซับทั้งแบบกะและแบบคอลัมน์ ถ่านกัมมันต์สังเคราะห์โดยนำสารละลายซิงค์คลอไรด์มาตรึงรูปบนกากกาแฟจากนั้นนำไปผ่านกระบวนการคาร์บอไนเซชันภายใต้บรรยากาศไนโตรเจน พบว่าถ่านกัมมันต์ที่ได้จากกากกาแฟโรงงานอุตสาหกรรมผลิตกาแฟสำเร็จรูปซึ่งผ่านการคาร์บอไนเซชันที่อุณหภูมิ 600°C และกระตุ้นในอัตราส่วนมวลของกากกาแฟต่อซิงค์คลอไรด์เกรดงานวิเคราะห์ 1:3 (Z3-IC600) ให้พื้นที่ผิวจำเพาะ (SBET = 1260.39 m2/g) และปริมาตรรูพรุนมีโซพอร์ (Vmeso= 1.03 cm3/g) จำนวนมาก เมื่อเทียบกับถ่านที่ได้จากกากกาแฟที่ไม่กระตุ้นด้วยซิงค์คลอไรด์ ซึ่งมีพื้นที่ผิวจำเพาะ 31.82 m2/g และปริมาตรรูพรุนรวมเท่ากับ 0.04 cm3/g โดยการมีอยู่ของรูพรุนชนิดมีโซพอร์ของตัวอย่าง (Z3-IC600) ส่งผลให้มีค่าการดูดซับสีย้อมรีแอคทีฟแบล็ค 5 แบบกะสูงสุดตามแบบจำลองแลงเมียร์ (qm) เท่ากับ 120.39 mg/g และสำหรับการดูดซับแบบคอลัมน์ ถ่านกัมมันต์ที่กระตุ้นในอัตราส่วนมวลของกากกาแฟต่อซิงค์คลอไรด์เกรดอุตสาหกรรม 1:3 และอุณหภูมิคาร์บอไนเซชัน 600°C ถูกเลือกใช้เป็นวัสดุดูดซับ เพราะสารเคมีซิงค์คลอไรด์เกรดอุตสาหกรรมมีราคาถูกกว่าเกรดงานวิเคราะห์อย่างมาก และให้สมบัติความเป็นรูพรุนของถ่านกัมมันต์และค่าการดูดซับสีย้อมรีแอคทีฟแบล็ค 5 แบบกะ ใกล้เคียงกับการกระตุ้นด้วยซิงค์คลอไรด์เกรดงานวิเคราะห์ (SBET = 1225.39 m2/g, Vmeso= 0.92 cm3/g และ qm = 113.01 mg/g) ซึ่งวัสดุดูดซับดังกล่าวมีค่าการดูดซับสีย้อมรีแอคทีฟแบล็ค 5 แบบคอลัมน์ ณ จุดอิ่มตัว (qe) เท่ากับ 60.40 mg/g ที่ความเข้มข้นเริ่มต้น 100 mg/L อัตราการไหล 10 mL/min และความสูงของเบดนิ่ง 5 cm โดยทั้งหมดทดลองภายใต้ pH ที่เป็นกลาง
