การสังเคราะห์สารประกอบซิงค์ซัลไฟด์บนผ้าเซลลูโลสสำหรับกำจัดสีย้อมด้วยการดูดซับและการย่อยสลายด้วยการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อพัฒนาคุณสมบัติของวัสดุเซลลูโลสธรรมชาติให้สามารถกำจัดสีย้อมสังเคราะห์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยใช้กระบวนการแซนเทต (Xanthation) เพื่อปรับปรุงพื้นผิวเส้นใยให้สามารถสังเคราะห์สารประกอบโลหะซัลไฟด์อย่างซิงก์ซัลไฟด์ (ZnS) ให้เกาะติดบนพื้นผิวผ้าได้ดี การดำเนินการทดลองแบ่งออกเป็น 2 ขอบเขตหลัก ได้แก่ (1) ศึกษาการปรับปรุงพื้นผิวของเซลลูโลส เพื่อเปรียบเทียบชนิดของเส้นใยที่เหมาะสมสำหรับการสังเคราะห์สารประกอบโลหะซัลไฟด์ ได้แก่ ผ้าใยกัญชงและผ้าใยกาบกล้วยบัวหลวง โดยศึกษาผลของอุณหภูมิและความเข้มข้นของสารตั้งต้นต่อการเกิดสารประกอบโลหะซัลไฟด์ รวมถึงประสิทธิภาพการกำจัดสีย้อมเมทิลีนบลูด้วยวิธีการดูดซับและการย่อยสลายด้วยแสง และ (2) ศึกษาการปรับปรุงกระบวนการแซนเทตเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการยึดเกาะของหมู่ซัลเฟอร์บนพื้นผิวผ้า โดยทดลองเปรียบเทียบวิธีการทำแซนเทตทั้งหมด 7 วิธี พร้อมปรับความเข้มข้นของสารเคมีที่ใช้ เพื่อให้ได้อัตราส่วนของ Zn:S ที่เหมาะสมและทำให้วัสดุมีความเสถียรมากขึ้น รวมถึงเพิ่มสมบัติการกำจัดสีย้อมให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ผลการศึกษาพบว่า ผ้าใยกัญชง เป็นชนิดของเส้นใยที่ตอบสนองต่อกระบวนการแซนเทตและการสังเคราะห์ซิงค์ซัลไฟด์ได้ดีที่สุด โดย การสังเคราะห์ซิงค์ซัลไฟด์ที่อุณหภูมิ 160 °C และความเข้มข้นของซิงค์ไนเตรด 0.2 M ได้ผลดีที่สุดสำหรับการดูดซับสีย้อมเมทิลลีนบลูและการย่อยสลายด้วยแสงโดยตัวอย่าง ผ้าใยกัญชงที่ผ่านการแซนเทตที่อุณหภูมิ 40 °C และสังเคราะห์ซิงค์ซัลไฟด์ที่ความเข้มข้น 0.2 M) ให้ % dye removal มากกว่า 80% และมีอัตราส่วน Zn:S ใกล้เคียงกับอัตราส่วนที่เหมาะสมที่สุดที่ 1:1 ซึ่งแสดงให้เห็นว่า ZnS สามารถยึดเกาะและกระจายตัวบนผ้าได้ดี และมีประสิทธิภาพสูงสุดในการกำจัดสีย้อมสังเคราะห์การศึกษานี้ใช้เทคนิค FTIR, SEM, XRD, EDS mapping, การวัดค่าความเข้มสี (K/S), และการศึกษาความสามารถในการดูดซับ (adsorption kinetic) เพื่อทำการวิเคราะห์สมบัติของวัสดุ พบว่า การดัดแปรผ้าใยกัญชงให้มีหมู่ฟังก์ชันซัลเฟอร์และการสังเคราะห์ซิงค์ซัลไฟด์สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับและการย่อยสลายสีย้อมสังเคราะห์ได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยผ้าใยกัญชงที่ผ่านกระบวนการนี้แสดงศักยภาพที่ดีในการใช้เป็นวัสดุดูดซับและตัวเร่งปฏิกิริยาแสงในกระบวนการบำบัดน้ำเสียที่ปนเปื้อนสีย้อมสังเคราะห์