ไฮโดรเจลไคโตซาน/พอลิ(ไฮดรอกซีเอทิล เมทาไครเลต) : การเตรียม สมบัติ และการใช้เป็นวัสดุดูดซับสีย้อมในน้ำทิ้ง

บทคัดย่อ

วัตถุประสงค์และที่มา : งานวิจัยนี้ต้องการพัฒนาไฮโดรเจลพอลิเมอร์สำหรับใช้เป็นวัสดุดูดซับเพื่อกำจัดสีย้อมจากแหล่งน้ำ เนื่องจากสีย้อมถูกใช้ในปริมาณมากสำหรับอุตสาหกรรมการผลิตหลายประเภท เป็นสารมลพิษที่มักพบในแหล่งน้ำธรรมชาติ โครงสร้างโมเลกุลมีความเสถียร สลายตัวได้ยากในสิ่งแวดล้อม ดังนั้นสีย้อมปริมาณเพียงเล็กน้อยที่ปนเปื้อนในแหล่งน้ำ ก็สามารถส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้ในระยะยาว

วิธีดำเนินการวิจัย : ไฮโดรเจลพอลิเมอร์ผสมระหว่างไคโตซาน (CS) และพอลิไฮดรอกซีเอทิล เมทาไครเลต (PHEMA)  ถูกเตรียมจากพอลิเมอไรเซชันแบบแรดิคัลของไฮดรอกซีเอทิล เมทาไครเลตมอนอเมอร์  ในสภาวะของปฏิกิริยาซึ่งมีองค์ประกอบของไคโตซานที่เกิดการเชื่อมโยงระหว่างโมเลกุลด้วยเจนิพิน จากนั้นนำสารผสมของปฏิกิริยาไปขึ้นรูปเป็นเม็ดไฮโดรเจลทรงกลม แล้วนำไปดัดแปรทางเคมีด้วยปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสให้มีหมู่ฟังก์ชันสำหรับใช้เป็นวัสดุดูดซับสีย้อมในน้ำทิ้ง 

ผลการวิจัย : จากการวิเคราะห์ไฮโดรเจลที่พัฒนาขึ้นด้วยเทคนิค FTIR, SEM, ทดสอบการบวมในน้ำ ศึกษาประสิทธิภาพการดูดซับโดยใช้เมทิลีนบลูเป็นสีย้อมต้นแบบ รวมทั้งศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการดูดซับ พบว่า CS/PHEMA ไฮโดรเจลมีประสิทธิภาพในการกำจัดเมทิลีนบลูสูงสุดเท่ากับ 327 มิลลิกรัม/กรัม และสามารถดูดซับเมทิลีนบูลในสารละลายเข้มข้น 50 มิลลิกรัมต่อลิตรได้ถึง 99.5%  ไอโซเทอร์มของการดูดซับสอดคล้องกับแบบจำลองของแลงเมียร์ เมื่อใช้ดูดซับแล้วสามารถชะสีย้อมออกจากเม็ดไฮโดรเจล แล้วนำกลับไปใช้ซ้ำได้โดยที่ประสิทธิภาพยังคงเดิม

สรุปผลการวิจัย : CS/PHEMA ไฮโดรเจลที่พัฒนาขึ้นในงานวิจัยนี้มีศักยภาพในการใช้เป็นดูดซับสีย้อมในน้ำทิ้ง และสามารถใช้ดูดซับซ้ำหลายครั้งได้เพื่อลดต้นทุนในการบำบัดน้ำได้