การเติมท่อนาโนคาร์บอนด้วยโบรอนและไนโตรเจนสำหรับประยุกต์เป็นตัวตรวจจับแก๊สและบำบัดน้ำ

Abstract

งานวิจัยนี้แสดงการพัฒนาตัวกรองจากท่อนาโนคาร์บอนที่กระจายตัวบนกระดาษกรอง (MWCNT/paper) เพื่อศึกษาความสามารถในการดูดซับโลหะหนักและเชื้ออีโคไล ภายใต้การปรับปรุงท่อนาโนคาร์บอนที่เงื่อนไขต่าง ๆ ทั้งที่มีการปรับสภาพพื้นผิวของท่อนาโนคาร์บอนและการเติมอนุภาคนาโนของเหล็กร่วมกับท่อนาโนคาร์บอน เมื่อนําตัวกรองจากวัสดุผสมระหวางท่อนาโนคาร์บอนเจือไนโตรเจนกับอนุภาคนาโนแม่เหล็กของเหล็กออกไซด์ (Fe3O4/N-MWCNT/paper) มาทดสอบกับสารละลายของ Cu2+และ Cr2+ ที่ความเข้มข้น 1.5 mg/L เป็นเวลา 1 ชั่วโมง พบวาตัวกรองดังกล่าวมีเปอร์เซ็นต์การการจัดสารละลาย Cu2+ มีค่าสูงกว่า สารละลาย Cr2+ เนื่องจากประจุที่พื้นผิวของไอออนของทองแดงมีค่ามากกวาประจุที่พื้นผิวของไอออนของโครเมียมและเมื่อนําตัวอยางตัวกรองแต่ละชนิดมาทําการศึกษาการดูดซับสารละลาย Cu2+ ผลการเปรียบเทียบค่าประสิทธิภาพของการดูดซับไอออนของ Cu2+ พบว่าตัวอย่างตัวกรองของ ่ Fe3O4/N-MWCNT/paper>Fe3O4/MWCNT/paper> N-MWCNT-COOH/paper > MWCNT-COOH/paper > MWCNT /paper ตามลําดับ นอกจากนี้ เมื่อนําวัสดุผสมระหวางท่อนาโนคาร์บอนเจือไนโตรเจนกับอนุภาคนาโนแม่เหล็กของเหล็กออกไซด์ (Fe3O4/N-MWCNT) มาใช้เป็นตัวดูดซับเชื้ออีโคไลในการบําบัดน้ำ เพื่อศึกษาการดูดซับเชื้ออีโคไลที่ความเข้มข้นเริ่มต้นต่าง ๆ 3.02 ± 0.07, 4.02 ± 0.07 และ 5.02 ±0.07 log CFU/mL ผลจํานวนของเชื้ออีโคไลที่รอดชีวิตจะลดลงขึ้นอยูกับเวลาที่สัมผัสกับ Fe3O4/N-MWCNT โดยแสดงเปอร์เซ็นต์อัตราการลดลงของเชื้ออีโคไลที่รอดชีวิตเพิ่มขึ้นเมื่อสัมผัสกับ Fe3O4/N-MWCNT ที่เวลามากขึ้นและเมื่อจํานวนเชื้อเริ่มต้นมีปริมาณน้อย