การปรับปรุงพื้นผิว NiAl-เลเยอร์ดับเบิลไฮดรอกไซด์ ด้วยโดเดกซิลซัลเฟตไอออนเป็นตัวดูดซับสีย้อม

Abstract

          งานวิจัยนี้ได้ปรับปรุงพื้นผิว NiAl-เลเยอร์ดับเบิลไฮดรอกไซด์ (NiAl-LDH) ด้วยโดเดกซิลซัลเฟต โดยการทำปฏิกิริยาระหว่างสารละลายโซเดียมโดเดกซิลซัลเฟต (DS-) และสารแขวนลอย NiAl-LDH ในน้ำ ภายใต้ปฏิกิริยาไฮโดรเทอร์มอล ที่อุณหภูมิ 120 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง และปรับเปลี่ยนปริมาณ DS- ที่ใช้แตกต่างกันโดยจำกัดปริมาณ LDH ซึ่งใช้สัญลักษณ์ตัวห้อย x ในสารผลิตภัณฑ์ DSx@NiAl-LDH ที่เตรียมได้ จากรูปแบบการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ พบว่า ช่องว่างระหว่างชั้นของ NiAl-LDH ขยายกว้างขึ้นตามการเพิ่มปริมาณ DS- จนถึง 3.52 นาโนเมตร ที่ x = 50 ซึ่งแสดงว่า การจัดเรียงตัวของ DS- ในช่องว่างระหว่างชั้นเป็นแบบ paraffin bilayer จากการศึกษาการกำจัดสีย้อมเมทิลออร์เรนจ์ เมทิลีนบลู และ อะลิซารีน ด้วย DS50@NiAl-LDH จากสารละลาย พบว่า ตัวดูดซับที่ถูกปรับปรุงพื้นผิวมีประสิทธิภาพในการกำจัดเมทิลออร์เรนจ์ได้สูงสุด 97% เนื่องจากอันตรกิริยาทางไฟฟ้าสถิต และยังดูดซับสีย้อมแต่ละชนิดได้ดีกว่า NiAl-LDH บริสุทธิ์ ซึ่งเป็นผลจากแรงดึงดูดไฮโดรโฟบิก และพันธะไฮโดรเจน           In this work, NiAl-layered double hydroxide (NiAl-LDH) modified with dodecyl sulfate was prepared by the reaction between an aqueous solution of dodecylsulfate (DS-) and an aqueous suspension of NiAl-LDH under hydrothermal reaction at 120 °C for 24 h. Various amounts of DS- were studied with the controlled amount of the LDH which referred to subscript x in DSx@NiAl-LDH for the as-prepared products. The XRD patterns of all products revealed that the interlayer space was increased with increasing the amount of DS- up to 3.52 nm where x = 50 owing to the paraffin bilayer arrangement of DS- molecules in the interlayer space. DS50@NiAl-LDH was used as the representative adsorbent for elimination of methyl orange, methylene blue and alizarin from solution. The modified adsorbent showed the highest removal efficiency of methyl orange at 97% due to the electrostatic interaction. In addition, for every type of dye tested, the adsorption capacity of the surface-modified NiAl-LDH was superior to the pristine NiAl-LDH due to the improved hydrophobic and hydrogen bonding interactions in the former.