การสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาแมงกานีสไดออกไซด์สำหรับการกำจัดยาปฏิชีวนะในน้ำเสีย

Abstract

วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้เป็นการสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาแมงกานีสไดออกไซด์ (manganese dioxide; MnO₂) ที่เคลือบบนเซรามิกรูพรุนเพื่อกําจัดยาปฏิชีวนะไซโปรฟลอกซาซิน โดย MnO₂ สังเคราะห์ได้จากโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนส (potassium permanganate; KMnO₄) กับแอมโมเนียมออกซาเลต (ammonium oxalate; (NH₄)₂C₂O₄) ด้วยวิธีตกตะกอนทางเคมี จากนั้นศึกษาโครงสร้างผลึกและธาตุองค์ประกอบของตัวเร่งปฏิกิริยา MnO₂ ด้วยเครื่องเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ (X-ray diffraction; XRD) และเครื่องเรืองรังสีเอกซ์ (X-ray fluorescence; XRF) ตามลําดับ โดย MnO₂ มีโครงสร้างผลึกเป็นเฟส α-MnO₂ ซึ่งสังเคราะห์ได้จากวิธีตกตะกอนทางเคมีจากนั้นปรับเปลี่ยนความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยา MnO₂ ตั้งแต่ 1 wt% ถึง 19 wt% สําหรับการเคลือบลงบนเซรามิกรูพรุน จากผลการทดลองพบว่า ที่ความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยา 15 wt% เป็นความเข้มข้นที่เหมาะสมสําหรับการเคลือบบนเซรามิกรูพรุน หลังจากนั้นนําเซรามิกรูพรุนที่เคลือบด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา MnO₂ ทดสอบการกําจัดยาปฏิชีวนะ ไซโปรฟลอกซาซินที่ความเข้มข้นเริ่มต้น 0.5 mg/l เป็นระยะเวลา 0 - 180 นาที จากผลการทดลองพบว่า ปริมาณความเข้มข้นของยาปฏิชีวนะไซโปรฟลอกซาซินลดลงเมื่อเวลาในการทําปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น ยิ่งไปกว่านั้น ความเข้มข้นของยาปฏิชีวนะไซโปรฟลอกซาซินลดลงอย่างรวดเร็วจาก 0.5 mg/l เหลือเพียง 0.18 mg/l ภายในระยะเวลา 30 นาที