Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/78546
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorLaongnuan Srisombat-
dc.contributor.advisorSupon Ananta-
dc.contributor.authorTanapong Kunakhamen_US
dc.date.accessioned2023-07-22T08:13:14Z-
dc.date.available2023-07-22T08:13:14Z-
dc.date.issued2023-02-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/78546-
dc.description.abstractThis study focuses on the preparation of magnesium ferrite-based nanoparticles /poly(cysteine methacrylate) nanocomposites (i.e., MgFe2O4/PCysMA and MgFe2O4@SiO2/PCysMA) and utilization of the synthesized nanocomposites as anionic indigo carmine (IC) and cationic methylene blue (MB) nanoadsorbents. This work is divided into three parts: syntheses of MgFe2O4/PCysMA and MgFe2O4@SiO2/PCysMA nanocomposites, characterization of the as-synthesized nanocomposites, and investigation of pH-selective adsorption behavior for IC and MB by the nanocomposites. The preparation of the nanocomposites comprised magnesium ferrite-based nanoparticles and PCysMA was performed via a radical polymerization reaction. The characteristics of the MgFe2O4/PCysMA and MgFe2O4@SiO2/PCysMA nanocomposites were investigated by several characterization techniques: XRD, FTIR, XPS, TGA, FE-SEM, TEM, VSM, BET, and zeta potential measurement. After fully characterization of the synthesized nanocomposites, the pH-selective adsorption of IC and MB by the nanocomposites was performed. At the optimal pH condition, the MgFe2O4/PCysMA and MgFe2O4@SiO2/PCysMA nanoadsorbents could selectively adsorb either IC (pH ~2) or MB (pH ~10). The MgFe2O4/PCysMA and MgFe2O4@SiO2/PCysMA nanoadsorbents exhibited highly pH-selective adsorption for IC and MB dyes from either single-component or binary dye systems, especially MgFe2O4@SiO2/PCysMA nanoadsorbents. The selective adsorption of these dyes was proposed by the electrostatic interaction between the nanoadsorbents and the dyes. Adsorption isotherms also showed enhanced maximum capacities (qm) of MgFe2O4 and MgFe2O4@SiO2 NPs for the adsorption of IC and MB after modified with PCysMA. Interestingly, the MgFe2O4@SiO2/PCysMA nanoadsorbent provided higher pH-selective adsorption and the qm for adsorption of IC and MB compared to those of MgFe2O4/PCysMA nanoadsorbent, which were attributed to the higher amounts of PCysMA grafted onto surfaces of the MgFe2O4@SiO2 NPs. Moreover, regeneration tests showed that high removal efficiencies for IC and MB adsorption by the PCysMA-modified nanoadsorbents were obtained after five adsorption-desorption cycles. This study shows that the synthesized MgFe2O4/PCysMA and MgFe2O4@SiO2/PCysMA nanocomposites exhibit excellent pH-tunable adsorption of anionic IC and cationic MB dyes, easy magnetic separation by induction with an external magnet, good reusability, and high stability, demonstrating promising and alternative nanoadsorbents for applications in wastewater treatment.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherChiang Mai : Graduate School, Chiang Mai Universityen_US
dc.titleSynthesis of magnesium ferrite/poly(cysteine methacrylate) nanocomposites for pH-tunable selective adsorption of indigo carmine and methylene blueen_US
dc.title.alternativeการสังเคราะห์นาโนคอมพอสิตแมกนีเซียมเฟร์ไรต์/พอลิซิสเตอีนเมทาคริเลตสำหรับการดูดซับแบบคัดเลือกที่ปรับตามพีเอชของอินดิโกคาร์มีนและเมทิลีนบลูen_US
dc.typeThesis-
thailis.controlvocab.lcshNanocomposites (Materials)-
thailis.controlvocab.lcshNanocomposites (Materials) -- Synthesis-
thailis.controlvocab.lcshMagnesium-
thesis.degreemasteren_US
thesis.description.thaiAbstractงานวิจัยนี้มุ่งเน้นศึกษาการเตรียมนาโนคอมพอสิตของอนุภาคนาโนแมกนีเซียมเฟร์ไรต์และพอลิซิสเตอีนเมทาคริเลต ได้แก่ MgFe2O4/PCysMA และ MgFe2O4@SiO2/PCysMA เพื่อใช้เป็นตัวดูดซับสำหรับสีย้อมอินดิโกคาร์มีนและสีย้อมเมทิลีนบลูที่มีประจุลบและประจุบวก ตามลำดับ การศึกษาวิจัยนี้แบ่งออกเป็นสามส่วน ได้แก่ การสังเคราะห์นาโนคอมพอสิต MgFe2O4/PCysMA และ MgFe2O4@SiO2/PCysMA การหาลักษณะเฉพาะของนาโนคอมพอสิตที่สังเคราะห์ได้ และการศึกษาพฤติกรรมการดูดซับแบบคัดเลือกที่ปรับตามพีเอชของนาโนคอมพอสิต MgFe2O4/PCysMA และ MgFe2O4@SiO2/PCysMA สำหรับการดูดซับสีย้อมอินดิโกคาร์มีนและเมทิลีนบลู การเตรียมนาโนคอมพอสิตของอนุภาคนาโนแมกนีเซียมเฟร์ไรต์และพอลิซิสเตอีนเมทาคริเลทสามารถสังเคราะห์โดยผ่านปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซซันแบบอนุมูลอิสระ หลังจากนั้นจึงทำการศึกษาหาลักษณะเฉพาะของนาโนคอมพอสิต MgFe2O4/PCysMA และ MgFe2O4@SiO2/PCysMA ที่เตรียมได้โดยใช้เทคนิคต่างๆ ได้แก่ XRD FTIR XPS TGA FE-SEM TEM VSM BET และการวัดศักย์ซีต้า จากการศึกษาพฤติกรรมการดูดซับแบบคัดเลือกที่ปรับตามพีเอชของตัวดูดซับนาโนคอมพอสิต MgFe2O4/PCysMA และ MgFe2O4@SiO2/PCysMA สำหรับการดูดซับสีย้อมอินดิโกคาร์มีนและเมทิลีนบลู พบว่า ตัวดูดซับทั้งสองสามารถดูดซับอินดิโกคาร์มีนและเมทิลีนบลูได้อย่างจำเพาะทั้งในสารละลายระบบเชิงเดี่ยวและระบบสารละลายทวิภาคที่ค่าพีเอชที่เหมาะสมคือ ประมาณ 2 และ 10 ตามลำดับ โดยเฉพาะอย่างยิ่งตัวดูดซับนาโนคอมพอสิต MgFe2O4@SiO2/PCysMA มีความจำเพาะเจาะจงในการดูดซับมากกว่า MgFe2O4/PCysMA กลไกการดูดซับแบบคัดเลือกสำหรับสีย้อมอินดิโกคาร์มีนและเมทิลีนบลูโดยตัวดูดซับนาโนคอมพอสิต MgFe2O4/PCysMA และ MgFe2O4@SiO2/PCysMA เกิดผ่านอันตรกิริยาไฟฟ้าสถิตระหว่างประจุของตัวดูดซับนาโนคอมพอสิตและสีย้อมดังกล่าว จากการศึกษาไอโซเทอร์ม พบว่า ค่าความจุในการดูดซับสูงสุด (qm) ของนาโนคอมพอสิต MgFe2O4@SiO2/PCysMA มีค่ามากกว่าค่า qm ของนาโนคอมพอสิต MgFe2O4/PCysMA ทั้งในกรณีการดูดซับสีย้อมอินดิโกคาร์มีนและเมทิลีนบลู ซึ่งเป็นผลมาจากการเคลือบผิวของอนุภาคนาโน MgFe2O4 ด้วยซิลิกาทำให้เหมาะสมต่อการดัดแปรพื้นผิวด้วยพอลิซิสเตอีนเมทาคริเลท ตัวดูดซับนาโนคอมพอสิต MgFe2O4@SiO2/PCysMA มีการดูดซับแบบคัดเลือกที่ปรับตามพีเอชและค่าความจุจำเพาะสูงสุดสำหรับการดูดซับสีย้อมอินดิโกคาร์และเมทิลีนบลูที่ดีกว่า เนื่องจากมีปริมาณของพอลิซิสเตอีนเมทาคริเลทบนพื้นผิวของอนุภาคนาโน MgFe2O4@SiO2 มากกว่าบนพื้นผิวของอนุภาคนาโน MgFe2O4 นอกจากนี้ การทดสอบการนำกลับมาใช้ใหม่ของตัวดูดซับนาโนคอมพอสิต MgFe2O4/PCysMA และ MgFe2O4@SiO2/PCysMA จำนวน 5 ครั้ง แสดงให้เห็นว่า ตัวดูดซับนาโนคอมพอสิตทั้งสองยังสามารถให้ประสิทธิภาพการดูดซับสีย้อมอินดิโกคาร์มีนและเมทิลีนบลูที่สูงอีกด้วย การศึกษาวิจัยนี้ชี้ให้เห็นว่า นาโนคอมพอสิต MgFe2O4/PCysMA และ MgFe2O4@SiO2/PCysMA ที่สังเคราะห์ได้ สามารถดูดซับแบบคัดเลือกที่ปรับตามพีเอชสำหรับสีย้อมอินดิโกคาร์มีนและเมทิลีนบลูได้ดี สามารถแยกตัวดูดซับออกจากสารละลายได้ง่ายโดยใช้การเหนี่ยวนำด้วยแม่เหล็กภายนอก สามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้ดี และมีเสถียรภาพสูง จึงเหมาะสำหรับการใช้เป็นดูดซับนาโนคอมพอสิตทางเลือกสำหรับการบำบัดน้ำเสียen_US
Appears in Collections:SCIENCE: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
640531036 Tanapong Kunakham.pdf4.73 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.