วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2549

ศึกษาการใช้ฟิล์มไคโตซานพอลิเมอร์เพื่อใช้รองรับไทเทเนียมไดออกไซด์ ฟิล์มผสมไคโตซานและไทเทเทียมไดออกไซค์ที่ได้ จะนำไปใช้ในการบำบัดน้ำเสียที่ปนเปื้อนสีย้อม เตรียมฟิล์มประกอบไคโตซาน-ไทเทเทเนียมไดออกไซด์ด้วยการขึ้นรูปสารละลาย ประกอบด้วยไคโตซาน ไทเทเนียมไดออกไซด์ สารลดแรงตึงผิวอาร์ควอท ที 50 เอชเอฟพี และสารละลายกรดอะซิติกร้อยละ 1 สำหรับละลายไคโตซาน เตรียมสารละลายไคโตซาน 1 กรัมในกรดอะซิตก 100 มิลลิลิตรและตามด้วยการเติมไทเทเนียมไดออกไซด์ เทของผสมสารละลายลงในแม่พิมพ์อะคริลิก ทิ้งให้แห้งในอากาศ การศึกษาสัณฐานภายนอกของฟิล์มพบว่า อนุภาคไทเทเนียมไดออกไซด์กระจายอยู่บบพื้นผิวของฟิล์ม ใช้สารเชื่อมขวางสามชนิด ได้แก่ กลูตารัลดีไฮด์ กรดซิตริก และกรดอิทาโคนิก ศึกษาผลของชนิดและความเข้มข้นสารเชื่อมขวาง พบว่าฟิล์มไคโตซานที่เชื่อมขวางด้วยกรดซิตริกความเข้มข้น 1.12 มิลลิโมลาร์ ที่เวลาในการเชื่อมขวาง 5 นาที จะมีความเค้น ณ ภาระสูงสุดประมาณ 150.4 เมกกะปาสคาล จากรูปแบบของเอกซ์เรย์ดิฟแฟรกโตแกรมของฟิล์มแห้ง พบว่าองศาของบริเวณผลึกของฟิล์มมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย การเลื่อนของรูปแบบดิฟแฟรกโตแกรม อาจเกิดจากการจัดเรียงสายโซ่ไคโตซานหลังจากการเกิดพันธะโคเวเลนซ์ ระหว่างไคโตซานและสารเชื่อมขวาง ฟิล์มประกอบไคโตซาน-ไทเทเนียมไดออกไซด์ที่ไม่เชื่อมขวางที่มีไทเทเนียมไดออกไซด์ 1% โดยน้ำหนักมีค่าความเค้น ณ ภาระสูงสุดที่สุด ขณะที่ปริมาณไทเทเนียมไดออกไซด์สูงขึ้น จะทำให้ค่าความเค้น ณ ภาระสูงสุดมีค่าน้อย เนื่องจากการรวมกลุ่มของอนุภาคนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์ ฟิล์มที่ผ่านการกำจัดสีแล้วมีความเค้น ณ ภาระสูงสุดต่ำกว่าเมื่อเทียบกับฟิล์มก่อนใช้ ได้ใช้สีย้อมชนิดรีแอกทีฟ 3 ชนิด ได้แก่ สีแดง 120 สีเหลือง 17 และสีน้ำเงิน 220 เป็นตัวแทนของสีที่ปนเปื้อน ฟิล์มที่มีปริมาณไทเทเนียมไดออกไซด์ 1% โดยน้ำหนักของไคโตซานมีความเหมาะสมในการจำกัดสีย้อม ในสภาวะที่มืดและแสงยูวี ฟิล์มประกอบไคโตซาน-ไทเทเนียมไดออกไซด์ที่ไม่เชื่อมขวางมีประสิทธิภาพ ในการกำจัดสีย้อมดีกว่าฟิล์มที่เชื่อมขวาง การกำจัดสีย้อมทั้ง 3 ชนิดในที่มีแสงยูวีจะมีประสิทธิภาพสูงกว่าในที่มืด ทุกความเข้มข้นเริ่มต้นในช่วง 10 ถึง 100 มิลลิกรัมต่อลิตร ร้อยละการเกิดการดูดซับต่อการเกิดโฟโตแคทาลิซิส โดยเฉลี่ยของสีแดง 120 สีเหลือง 17 และสีน้ำเงิน 220 คือ 70.7:29.3 78.5:21.5 และ 92.2:7.8 ตามลำดับ เมื่อใช้แบบจำลองแลงเมียร์วิเคราะห์ผลการทดลองในที่มืด พบว่าคำนวณค่าความสามารถในการดูดซับสูงสุดสำหรับสีแดง 120 สีเหลือง 17 และสีน้ำเงิน 220 ได้เท่ากับ 46.82 427.1 และ 229.1 มิลลิกรัมสีย้อมต่อกรัมของฟิล์มไคโตซาน-ไทเทเนียมไดออกไซด์ตามลำดับ การวิเคราะห์ผลการลดสีด้วยแบบจำลองแลงเมียร์-ฮินเวชวูดในที่มีแสงยูวี สามารถทำนายประสิทธิภาพการกำจัดสีย้อมได้ต่ำกว่าผลการทดลอง บ่งชี้ว่ากลไกโฟโตแคทาซิสเกิดขึ้นที่ผิวของไทเทเนียมไดออกไซด์และในสารละลาย นอกจากนี้กลไกการดูดซับสีย้อมบนผิวของฟิล์ม ก็มีส่วนทำให้แบบจำลองดังกล่าวทำนายได้ต่ำกว่าผลการทดลอง ค่าพีเอชที่เหมาะสมในการกำจัดสีย้อมสีแดง 120 และสีเหลือง 17 เมื่อเรียงจากสูงไปต่ำคือ 9 7 และ 4 ขณะที่สีน้ำเงิน 220 มีลำดับพีเอช คือ 7 4 และ 9