รู้หรือไม่ในบรรดาสารที่ปนเปื้อนในน้ำทิ้ง “ฟอสเฟต” เป็นหนึ่งในสารที่พบได้มากที่สุด เนื่องจาก ฟอสเฟต เป็นส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์ที่นิยมใช้ในกิจกรรมภาคการเกษตร เช่น ปุ๋ย ภาคครัวเรือน เช่น ผงซักฟอก และยังนิยมใช้ในภาคอุตสาหกรรมอีกด้วย
สารฟอสเฟตจะทำให้พืชน้ำเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วจนกระทั่งปิดกั้นแหล่งน้ำจากแสงอาทิตย์ ทำให้น้ำเสียและสัตว์น้ำตายลง ก่อให้เกิดมลพิษทางน้ำซึ่งเป็นปัญหาสำคัญที่มีผลต่อการดำรงชีวิต และสุขอนามัยที่ดีของมนุษย์ และยังส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมในวงกว้าง
ในการศึกษานี้ทีมวิจัยจึงได้พัฒนาวัสดุดูดซับฟอสเฟตเพื่อบำบัดน้ำทิ้ง โดยนำเอา “แกรฟีนออกไซด์” ซึ่งเป็นวัสดุสังเคราะห์ที่มีความเสถียรในเชิงโครงสร้าง และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เกิดจากการเอาชั้นของแกรไฟต์หรือไส้ดินสอที่เรารู้จัก ไปผ่านกระบวนการออกซิเดชันเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวและเพิ่มหมู่ฟังก์ชันที่มีออกซิเจนเป็นองค์ประกอบ เพื่อให้สามารถยึดกับวัสดุอื่นด้วยพันธะเคมีได้ดียิ่งขึ้น มาเคลือบด้วย “ไทเทเนีย” สารกลุ่มออกไซด์ของไทเทเนียม ที่มีจุดเด่นคือสามารถดูดซับหรือย่อยสลายฟอสเฟตได้ พบได้ในแร่รูไทล์ (rutile) อนาเทส (anatase) และอิลเมไนต์ (ilmenite) รวมถึงมีการนำมาใช้ในสีน้ำทาบ้านสีขาว โลชั่นกันแดดประเภทต่าง ๆ หรือใช้ในอาหารเพื่อทำให้อาหารมีสีขาวและได้ทำการทดสอบความสามารถในการดูดซับไอออนฟอสเฟตของ “แกรฟีนออกไซด์เคลือบไทเทเนีย” (T-F GO) กับน้ำเสียจำลองซึ่งเป็นตัวแทนของน้ำเสียจากทั้งครัวเรือน การเกษตร และอุตสาหกรรม ในสภาวะความเป็นกรดด่าง (pH) ความกระด้าง ความเค็ม อุณหภูมิที่แตกต่างกัน เป็นการเปรียบเทียบความสามารถของวัสดุในการดูดซับฟอสเฟตในน้ำเสียที่ปนเปื้อนลงไปในแหล่งน้ำใต้ดิน หรือถูกปล่อยลงในทะเล
จากการอนุมานของนักวิจัย การพัฒนาวัสดุดูดซับไอออนฟอสเฟตจากแกรฟีนซึ่งไม่ดูดซับฟอสเฟต และไทเทเนียซึ่งสามารถดูดซับฟอสเฟตได้ในระดับหนึ่ง โดยนำวัสดุทั้ง 2 มาเชื่อมกันด้วยพันธะเคมี น่าจะส่งผลให้ความสามารถในการดูดซับไอออนฟอสเฟตน้อยกว่าไทเทเนีย เนื่องจากเป็นการนำวัสดุที่ไม่ดูดซับฟอสเฟตและดูดซับฟอสเฟตมาใช้ร่วมกัน
ทว่าผลการทดสอบกับน้ำเสียจำลองด้วยวิธีสเปกโตรสโกปี กลับพบว่าวัสดุแกรฟีนออกไซด์เคลือบไทเทเนียสามารถการดูดซับฟอสเฟตได้ดีกว่าไทเทเนียเพียงอย่างเดียวถึง 2 เท่า โดยความสามารถในการดูดซับสูงสุดของแกรฟีนออกไซด์เคลือบไทเทเนีย คือ 33.11 มิลลิกรัมของไอออนฟอสเฟต ต่อน้ำหนักของวัสดุดูดซับ 1 กรัม ที่ค่า pH เท่ากับ 6
งานวิจัยชิ้นนี้ แสดงให้เห็นถึงความสามารถที่ส่งเสริมกันระหว่างแกรฟีนออกไซด์และไทเทเนียในการดูดซับไอออนฟอสเฟต ซึ่งมีศักยภาพสูงในการต่อยอดสู่การนำไปใช้จริง เพื่อสร้างทางเลือกในการปรับปรุงคุณภาพน้ำอย่างยั่งยืน รวมถึงปกป้องและฟื้นฟูระบบนิเวศน์ที่เกี่ยวข้องกับแหล่งน้ำในอนาคต
สร้างหลักประกันเรื่องน้ำและการสุขาภิบาลให้มีการจัดการอย่างยั่งยืน และมีสภาพพร้อมใช้สำหรับทุกคน (Ensure availability and sustainable management of water and sanitation for all)
Cookie | Duration | Description |
---|---|---|
cookielawinfo-checkbox-analytics | 11 months | This cookie is set by GDPR Cookie Consent plugin. The cookie is used to store the user consent for the cookies in the category "Analytics". |
cookielawinfo-checkbox-functional | 11 months | The cookie is set by GDPR cookie consent to record the user consent for the cookies in the category "Functional". |
cookielawinfo-checkbox-necessary | 11 months | This cookie is set by GDPR Cookie Consent plugin. The cookies is used to store the user consent for the cookies in the category "Necessary". |
cookielawinfo-checkbox-others | 11 months | This cookie is set by GDPR Cookie Consent plugin. The cookie is used to store the user consent for the cookies in the category "Other. |
cookielawinfo-checkbox-performance | 11 months | This cookie is set by GDPR Cookie Consent plugin. The cookie is used to store the user consent for the cookies in the category "Performance". |
viewed_cookie_policy | 11 months | The cookie is set by the GDPR Cookie Consent plugin and is used to store whether or not user has consented to the use of cookies. It does not store any personal data. |