Surface Modification of RH-MCM-41 by Silylation Technique for Volatile Organic compounds (VOCs) Adsorption

การปรับสภาพผิว RH-MCM-41 ด้วยเทคนิคซิลิเลชั่น เพื่อการดูดซับสารอินทรีย์ระเหยได้

Name: Thanita Areerob

Organization : King Mongkut's University of Technology Thonburi. School of Energy, Environment and Materials. Environmental Technology

Name: ธนิตา อารีรบ

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. คณะพลังงานสิ่งแวดล้อมและวัสดุ. สาขาวิชาเทคโนโลยีสิ่งแวดล้อม

keyword: MCM-41

; Silylation

; VOCs

; เอ็มซีเอ็ม 41

; ซิลิเลชั่น

; สารอินทรีย์ระเหย

Abstract: RH-MCM-41 and RHA-MCM-41 synthesized from rice husk silica (RH) and rice husk ash (RHA) silica can be utilized as a VOCs adsorbent. The synthesis was sol-gel method prepared from molar composition of 1.0 SiO2?: 1.1 NaOH: 0.13 CTAB: 0.12 H2O. In order to reduce the surface polarity, the surface modification of MCM-41 was carried out by silylation technique. After modification, MCM-41 was tested to adsorb benzene, toluene, ethylbenzene and xylene. The degree of hydrophobicity was determined from the weight loss of water adsorbed during thermogravimetric analysis. The study of optimal silylation condition was conducted on P-MCM-41 which was prepared from commercial sodium silicate and trimethylchlorosilane (TMCS) was used as a silane agent. After P-MCM-41 was silylated with 5%v/v of TMCS at 30?C for 24h, the degree of hydrophobicity increased up to 57.29%. Moreover, crystallinity was not changed but its surface area and pore diameter decreased. The influence of functional silane on the degree of hydrophobicity was studied with three different silanes: TMCS, triisopropylchlorosilane and phenyldimethylchlorosilane. P-MCM-41 silylated by TMCS provided the highest adsorbability of BTEX which were 16.60 mg g-1 of benzene, 15.53 mg g-1 of toluene, 11.60 mg g-1 of ethylbenzene and 12.84 mg g-1 of xylene. Furthermore, RH-MCM-41 and RHA-MCM-41 silylated by TMCS exhibited the degree of hydrophobicity of 83.06% and 57.97%, respectively. In comparison to the activated carbon, the adsorbability of BTEX on TMCS-RH-MCM-41 was slightly less than that on the activated carbon except toluene. The amounts of BTEX adsorbed on TMCS-RH-MCM-41 were 15.16 mg g-1 of benzene, 16.28 mg g-1 of toluene, 14.29 of ethylbenzene mg g-1and 11.02 mg g-1 of xylene.

Abstract: เอ็มซีเอ็ม 41 ซึ่งสังเคราะห์จากแกลบและขี้เถ้าแกลบสามารถนำมาใช้เป็นวัสดุดูดซับสารอินทรีย์ระเหยได้ วิธีการสังเคราะห์ เป็นแบบโซล-เจลด้วยอัตราส่วนโดยโมลเป็น 1.0 SiO2?: 1.1 NaOH: 0.13 CTAB: 0.12 H2O การปรับปรุงผิวสมบัติของวัสดุ เอ็มซีเอ็ม 41 ที่สังเคราะห์ได้เพื่อลดความมีขั้วที่ผิวสามารถทำได้โดยเทคนิคซิลิเลชั่น ภายหลังการปรับปรุงผิวสมบัติแล้ว วัสดุถูกนำไปทดสอบการดูดซับสารอินทรีย์ระเหย ได้แก่ เบนซีน โทลูอีน เอทธิลเบนซีน และไซลีน การศึกษาสภาวะที่เหมาะ สมในการปรับสภาพผิวโดยทำการทดลองบนผิววัสดุดูดซับ เอ็มซีเอ็ม 41 ต้นแบบที่สังเคราะห์จากโซเดียมซิลิเกตทางการค้า และปรับสภาพผิววัสดุด้วยไตรเมทิลคลอโรไซเลน (TMCS) พบว่า ภายหลังจากการปรับสภาพผิวด้วยไตรเมทิลคลอโรไซเลน ความเข้มข้นร้อยละ 5 โดยปริมาตร ที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส และระยะเวลาในการทำปฏิกิริยา 24 ชั่วโมง ความไม่มีขั้วเพิ่มขึ้น 57.29 เปอร์เซ็นต์นอกจากนี้ พบว่า โครงสร้างผลึกของวัสดุดูดซับ เอ็มซีเอ็ม 41 ภายหลังการปรับผิวไม่เกิดการเปลี่ยนแปลง แต่ขนาดของรูพรุนและพื้นที่ผิวลดลง ผลการศึกษาอิทธิพลของโครงสร้างสารไซเลนที่ใช้ในการปรับสภาพผิว 3 ชนิด คือ ไตรเมทิลคลอโรไซเลน (TMCS) ไตรไอโซโพรพิวคลอโรไซเลน (TIPCS) และฟีนิลได-เมทิลคลอโรไซเลน (PDMCS) พบว่า เอ็มซีเอ็ม 41 ต้นแบบที่ผ่านการปรับสภาพผิวด้วย TMCS สามารถดูดซับสารอินทรีย์ระเหยมากกว่าการปรับสภาพผิวด้วย TIPCS และ PDMCS ซึ่งสามารถดูดซับเบนซีน โทลูอีน เอลธิลเบนซีน และไซลีนในปริมาณ 16.60, 15.53, 11.60 และ 12.84 มิลลิกรัม ต่อกรัมของตัวดูดซับ ตามลำดับ เมื่อศึกษาการปรับสภาพผิวเอ็มซีเอ็ม 41 ซึ่งสังเคราะห์จากซิลิกาที่สกัดได้จากแกลบและขี้เถ้า แกลบด้วย TMCS พบว่า ความไม่มีขั้วของเอ็มซีเอ็ม 41 จากแกลบเพิ่มขึ้น 83.06 เปอร์เซ็นต์ ขณะที่ความไม่มีขั้วของเอ็มซีเอ็ม 41 จากขี้เถ้าแกลบเพิ่มขึ้น 57.97 เปอร์เซ็นต์ อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบการดูดซับระหว่างเอ็มซีเอ็ม 41 จากแกลบที่ผ่านการ ปรับสภาพผิวกับถ่านกัมมันต์ พบว่า ความสามารถในการดูดซับสารอินทรีย์ระเหยน้อยกว่าถ่าน กัมมันต์ ยกเว้นการ ดูดซับโทลูอีน โดยเอ็มซีเอ็ม 41 จากแกลบที่ผ่านการปรับสภาพแล้วสามารถดูดซับเบนซีน โทลูอีน เอทธิล-เบนซีน และไซลีน ในปริมาณ 15.16, 16.28, 14.29 and 11.02 มิลลิกรัมต่อกรัมของตัวดูดซับตามลำดับ

King Mongkut's University of Technology Thonburi

Address: BANGKOK

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: Siriluk Chiarakorn

Role: Advisor

Name: Nurak Grisdanurak

Role: Advisor

Name: สิริลักษณ์ เจียรากร

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Name: นุรักษ์ กฤษดานุรักษ์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Created: 2006

Modified: 2017-07-17

Issued: 2009-04-09

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: EV525

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Environmental Technology

Grantor: King Mongkut's University of Technology Thonburi

©copyrights King Mongkut's University of Technology Thonburi

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	EV525.pdf	4.69 MB	85	2025-01-14 15:28:26
2	EV525ab.pdf	116.4 KB	39	2020-07-17 15:12:34
3	EV525abth.txt	2.64 KB	38	2019-11-21 15:34:06
4	EV525aben.txt	2.42 KB	24	2019-11-21 15:34:28

ใช้เวลา

0.047043 วินาที