استخراج نانو كريستال سلولز از باگاس نيشكر و استفاده از آن به عنوان جاذب زيستي براي حذف نيترات

Isolation of cellulose nanocrystal from sugarcane bagasse and use it as Bioadsorbent for removal of nitrate

در اين مطالعه نانو كريستال سلولز با روش هيدروليز اسيدي از باگاس نيشكر استخراج شد. به منظور دستيابي به شرايط بهينه توليد نانوكريستال سلولز، هيدروليز اسيدي با اسيد سولفوريك 64 درصد با دو پارامتر، متغير زمان 35 و45 دقيقه و دما 30 و40 درجه سانتي گراد انجام شد. . ويژگي¬هاي نانو كريستال تهيه شده توسط ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM) و پراكندگي نور ديناميكي (DLS) مورد بررسي قرار گرفت. نتايج DLS نشان داد كه كه 83 درصد از نانوكريستال توليدي تحت شرايط 40 درجه سانتي گراد و 45 دقيقه در محدوده 15.36 نانومتر بودند. بنابراين، شرايط ذكر شده به عنوان بهترين و مطلوب شرايط براي توليد سلولز از باگاس نانوكريستال نيشكر انتخاب شد. از نانو كريستال استخراح شده به عنوان جاذب براي حذف نيترات استفاده شد و اثر پارامترهاي مختلف pH، غلظت اوليه نيترات، دوز جاذب و زمان تماس بر حذف نيترات مورد بررسي قرار گرفت. حداكثر جذب نيترات در شرايط بهينه mg/g81/7 بدست آمد. نتايج اين مطالعه نشان داد كه نانو كريستال سلولز استخراج شده از باگاس مي تواند به عنوان يك جاذب نسبتا موثر براي حذف نيترات از آب و فاضلاب مورد استفاده قرار گيرد

In this study, Cellulose nanocrystals (CNCs) were prepared by acidic hydrolysis of sugar cane bagasse. In order to identify the optimum condition for the preparation of cellulose nanocrystal, acidic hydrolysis of the produced cellulose was done using 64% sulfuric acid, 35, 45 minute as time and at 30, 40 °C as temperature. The properties of the obtained Cellulose nanocrystals were investigated using atomic force microscope (AFM), and dynamic light scattering (DLS). DLS results indicated that 83 percent of the produced nanocrystals under the condition of 40 °C and 45 minute were in the range of 15.36 nm. Thus, the mentioned condition were determined as the best and optimum condition for the production of cellulose nanocrystal from sugarcane bagasse. The produced nanocrystalline cellulose was used as an adsorbent for removal nitrate. The effect of different operating conditions such as pH, the amount of adsorbent, and initial nitrate concentration were surveyed The maximum removal capacities of the ncc adsorbent for nitrate was obtained 7.81 mg.g, respectively. The results showed that the nanocrystalline cellulose extracted from bagasse can be used as a relatively effective adsorbent to remove nitrate from water and sanitation.