การสังเคราะห์อนุภาคนาโนเงินด้วยวิธีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเพื่อใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงในการย่อยสลายสีย้อมคริสตัลไวโอเลต

Green synthesis of silver nanoparticles for use as photocatalysts in the degradation of crystal violet dye

Name: นรวิชญ์ ราษฎร์พิบูลย์

Organization : มหาวิทยาลัยบูรพา. คณะวิทยาศาสตร์

Name: ณัฐวิศิษฏ์ ยะสารวรรณ

Organization : มหาวิทยาลัยบูรพา. คณะวิทยาศาสตร์

ThaSH: อนุภาคนาโนโลหะ

ThaSH: ตัวเร่งปฏิกิริยา

ThaSH: น้ำเสีย -- การบำบัด -- การกำจัดสี

Abstract: วัตถุประสงค์และที่มา : เมื่อไม่นานมานี้มีการค้นพบว่าอนุภาคนาโนเงิน (AgNPs) สามารถเร่งการย่อยสลายสารมลพิษอินทรีย์ในน้ำเมื่อถูกกระตุ้นด้วยแสง วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้คือการสังเคราะห์ AgNPs ด้วยวิธีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเพื่อนำไปใช้เป็นตัวเร่งการย่อยสลายสีย้อมคริสตัลไวโอเลต (CV) ในน้ำภายใต้สภาวะที่มีแสง วิธีดำเนินการวิจัย : AgNPs ถูกสังเคราะห์จากปฏิกิริยารีดักชันของ Ag+ ในสารละลาย AgNO3 ที่มีน้ำเป็นตัวทำละลายที่อุณหภูมิ 60 oC โดยมีสารสกัดจากเปลือกส้มเขียวหวาน (TPE) ทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ชีวภาพ ที่สภาวะความเข้มข้นเริ่มต้นของ AgNO3 ตั้งแต่ 10 – 30 mM และเวลาของปฏิกิริยาตั้งแต่ 30 – 180 นาที การเกิดขึ้นของ AgNPs ในปฏิกิริยาถูกยืนยันด้วยเทคนิค UV-visible spectrophotometry จากนั้น AgNPs ที่ได้จะถูกนำมาทดสอบความสามารถในการกำจัด CV ออกจากสารละลายเมื่อถูกกระตุ้นด้วยแสงขาวจากหลอดไฟ LED ที่มีกำลังไฟฟ้า 4 W และแสงอาทิตย์ ผลการวิจัย : สภาวะที่เหมาะสมในการสังเคราะห์ AgNPs จาก TPE ที่อุณหภูมิ 60 oC คือที่ความเข้มข้นเริ่มต้นของ AgNO3 20 mM และเวลาของปฏิกิริยา 180 นาที จลนศาสตร์ของปฏิกิริยารีดักชันของ Ag+ เป็นไปตามกฎอัตราอันดับสอง AgNPs ที่สังเคราะห์ได้เป็นทรงกลมที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยประมาณ 50 nm (16 - 18% SD) การดูดซับในสภาวะมืดของ CV ที่มีความเข้มข้นเริ่มต้น 4.0 mg/L บน AgNPs (0.5 g/L) ที่อุณหภูมิห้อง (27 ± 2 oC) เข้าสู่สมดุลภายในเวลา 2 นาที ด้วยค่าร้อยละของการดูดซับที่สมดุลเท่ากับ 16.0% พฤติกรรมทางจลนศาสตร์ของการดูดซับสอดคล้องกับแบบจำลองอันดับสองเทียม AgNPs ที่ถูกกระตุ้นเป็นเวลา 60 นาที ด้วยแสงขาวจากหลอดไฟ LED และแสงอาทิตย์มีระสิทธิภาพในการกำจัด CV เท่ากับ 30% และ 100% ตามลำดับ สรุปผลการวิจัย : AgNPs ที่เตรียมได้ในงานวิจัยนี้มีความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงที่เหมาะแก่การนำไปใช้กำจัดสีย้อม CV ในน้ำ แสงอาทิตย์ช่วยยกระดับความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงของ AgNPs ได้ดีกว่าแสงขาวจากหลอดไฟ LED Background and Objectives: Recently, silver nanoparticles (AgNPs) have been found effective in catalyzing the degradation of organic pollutants in water under light irradiation. The present work aims to find a green method to synthesize AgNPs as photocatalysts for degrading crystal violet (CV) dye in water under light conditions. Methodology: AgNPs were synthesized through the reduction of Ag+ in aqueous solution of AgNO3 at 60 oC using tangerine peel extract (TPE) as a bioreducing agent, at the initial AgNO3 concentration of 10 - 30 mM and the reaction time of 30 - 180 minutes. UV-visible spectrophotometry was applied to confirm the formation of AgNPs during the course of reaction. AgNPs were subsequently tested for their efficiency in removing CV from the solution under the irradiation of either white light from a 4 W LED lamp or sunlight. Main Results: The optimal conditions for the synthesis of AgNPs from TPE at 60 oC included the initial AgNO3 concentration of 20 mM and the reaction time of 180 minutes. The kinetics of Ag+ reduction followed the second-order rate law. AgNPs were spherical particles with the average diameter of about 50 nm (16 - 18% SD). At an initial CV concentration of 4.0 mg/L, the adsorption of CV onto AgNPs (0.5 g/L) in the dark at room temperature (27 ± 2 oC) reached equilibrium in 2 minutes, with a removal efficiency of 16.0%. The pseudo-second-order model described the kinetic behavior of this process well. AgNPs irradiated with the LED white light and sunlight for 60 minutes had the CV removal efficiencies of 30% and 100%, respectively. Conclusions: AgNPs obtained in this work exhibited promising photocatalytic activity towards the degradation of CV in water. Sunlight was more efficient in promoting the photocatalytic activity of AgNPs than the LED white light.

มหาวิทยาลัยบูรพา. สำนักหอสมุด

Address: ชลบุรี

Email: buulibrary@buu.ac.th

Created: 2567

Modified: 2567-10-03

Issued: 2567-10-03

บทความ/Article

application/pdf

ISBN: 2985-0983

BibliograpyCitation : วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา. ปีที่ 29, ฉบับที่ 2 (พ.ค.-ส.ค. 2567), หน้า 690-710

tha

©copyrights มหาวิทยาลัยบูรพา

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	sci29n2p690-710.pdf	1.31 MB	4	2024-11-08 23:24:13

ใช้เวลา

0.030686 วินาที