Development of oil sorbent from pineapple leaf fibers using succinic anhydride modification in ionic liquid
DOI:
https://doi.org/10.60136/bas.v9.2020.198Keywords:
Oil sorbent, Pineapple leaf fiber, Acetylation reaction, Ionic liquidAbstract
Pineapple leaf fiber (PALF)was a natural fiber source for development of oil sorbent using succinic anhydride modification in ionic liquid in order to modify the hydrophilic hydroxyl group in cellulose structure by replacing with hydrophobic functional group via acetylation reaction. The ionic liquid in this study was 1-butyl-3-methylimidazolium chloride was used as ionic liquid. The effects of reaction time, temperature, molar ratio of succinic anhydride to cellulose, and N-bromosuccinimide (NBS) as a catalyst were studied. It was found that the optimal reaction condition at reaction time 120 min, temperature 120 °C, a ratio of succinic anhydride and cellulose 6:1 (m:m), 6% NBS and soaking in media after completed reaction for 15 hours, providing the maximum oil absorption capacity at 29.2 g/g while the untreated PALF had oil absorption capacity at 11.3 g/g.The characterization analysis of the modified PALF was performed using fourier transform infrared spectro- meter (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA), x-ray diffractometer (XRD), and scanning electron microscopy (SEM).
References
น้ำมันรั่วไหล (Oil spill) [ออนไลน์]. [อ้างถึงวันที่ 1 เมษายน 2559]. เข้าถึงจาก: http://www.mkh.in.th/index.php/2010-03-22-18-05-34/2011-08-24-04-53-01
สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร กรมการค้าภายใน กระทรวงพาณิชย์. ผลผลิตสับปะรด [ออนไลน์]. [อ้างถึงวันที่ 1 พฤษภาคม 2561]. เข้าถึงจาก: http://www.oae.go.th
Pineapple composition [online]. [viewed 9 August 2016]. Available from: http://www.scialert.net/fulltext/?doi=jas.2014.1355.1358&org=11
ปีย์วรา มีไชโย และศิรวดี สวรรณรงค์. การศึกษาประสิทธิภาพการบำบัดน้ำมันโดยใช้วัสดุธรรมชาติเป็นตัวดูดซับ. วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตรบัณฑิต สถาบันราชภัฏสวนดุสิต. กรุงเทพ : สถาบัน, 2544.
ศิริพร พงศ์สันติสุข. การกำจัดคราบน้ำมันในน้ำโดยใช้วัสดุธรรมชาติเป็นตัวดูดซับ. วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต มหาวิทยาลัยมหิดล. กรุงเทพ : มหาวิทยาลัย, 2541.
บดีศร มั่นเกษตรกิจ. การใช้วัสดุดูดซับทางธรรมชาติในการกำจัดคราบน้ำมัน. วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต มหาวิทยาลัยมหิดล. 2547.
อรทัย วิเศษรัตน์ และคณะ. การดูดซับน้ำมันโดยใช้ชานอ้อยและชานอ้อยปรับสภาพ. (นิพนธ์ต้นฉบับ) วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยมหาสารคาม. 31(4) กรกฎาคม-สิงหาคม 2555, 354–361.
TELI, M. D. and S. P. VALIA. Acetylation of banana fibre to improve oil absorbency. Carbohydrate Polymers. 2013, 92, 328–333.
ASADPOUR, R., N. B. SAPARI, M. HASNAIN ISA, S. KAKOOEI and K. U. ORJI. Acetylation of corn silk and its application for oil sorption. Fibers and Polymers. 2015.16(9), 1830-1835.
NWADIOGBU, J. O., V. I. E. AJIWE and P. A. C. OKOYE. Removal of crude oil from aqueous medium by sorption on hydrophobic corncobs: equilibrium and kinetic studies. Journal of Taibah University for Science. 2016.10, 56-63.
RICHARD, P., S. K. S. SWATLOSKI, J. D. HOLBREY and R. D. ROBIN. Dissolution of cellulose with ionic liquids. Journal of the American Chemical Society. 2002.124(18), 4974-4975.
YANG, M., X. ZHANG and G. CHENG. A two-stage pretreatment using dilute sodium hydroxide solution followed by an ionic liquid at low temperatures: toward construction of lignin-first biomass pretreatment. Bioresource Technology Reports. 2019. 7, article 100286.
ANNA, F. D., S. MARULLO, P. VITALE, C. RIZZO, P. L. MEO and R. NOTO. Ionic liquid binary mixtures: Promising reaction media for carbohydrate conversion into 5-hydroxymethylfurfural. Applied Catalysis A: General . 2014. 482, 287-293.
USMANI, Z., M. SHARMA, P. GUPTA, Y. KARPICHEV, N. GATHERGOOD, R. BHAT and V. K. GUPTA. Ionic liquid based pretreatment of lignocellulosic biomass for enhanced bioconversion. Bioresource Technology. 2020. 304, 123003.
KATINONKUL, W. and J. PHURIRAGPITIKHON. Pretreatment of corn husk and coconut husk using ionic liquid to enhance glucose recovery. Bulletin of Applied Sciences. 2013. 2(2), 26-34.
KATINONKUL, W., J. S. LEE, S. H. HA and J. Y. PARK. Enhancement of enzymatic digestibility of oil palm empty fruit bunch by ionic-liquid pretreatment. Energy. 2012. 47, 11-16.
SHANG, W. , Z. SHENG, Y. SHEN, B. AI, L. ZHENG, J. YANG and Z. XU. Study on oil absorbency of succinic anhydride modified banana cellulose in ionic liquid. Carbohydrate Polymers. 2016. 141, 135-142.
LIU, C. F., A. P. ZHANG, W. Y. LI and R. C. SUN. Chemical modification of cellulose with succinic anhydride in ionic liquid with or without catalysts [online]. 2011. [viewed 1 April 2016]. Available from: www.Intechopen.com
LIU, C. F., A. P. ZHANG, W. Y. LI, F. X. YUE and R. C. SUN. Succinoylation of cellulose catalyzed with iodine in ionic liquid. Industrial Crops and Products . 2010. 31, 363-369.
MAIMAITI, H., K. ARKEN and M. WUMAIER. Preparation and properties of cellulose-based oil absorbents. Materials Research Innovations. 2015.19(sup8): International Conference on Materials Research and Engineering (ICMRE 2015), S8-434-S8-439.
SOLIMAN, F. M., W. YANG, H. GUO, W. YAO, M. I. SHINGER, A. M. IDRIS, E. S. HASSAN and A. M. ALAMIN. Synthesis and characterization of an ionic liquid enhanced high oil absorption resin of P(BMIm-MMA-BA) and its oil absorption performance. Science Journal of Chemistry. 2016. 4(5), 61-68.
STEPAN, A. M., A. W. T. KING, T. KAKKO, G. TORIZ, I. KILPELÄINEN and P. GATENHOLM. Fast and highly efficient acetylation of xylans in ionic liquid systems. Cellulose. 2013. 20, 2813–2824.
ABBOTT, A. P., T. J. BELL, S. HANDA and B. STODDART. O-Acetylation of cellulose and monosaccharides using a zinc based ionic liquid. Green Chemistry. 2005. 7(10), 705–707.
ISIK, M., H. SARDON and D. MECERREYES. Ionic liquids and cellulose: dissolution, chemical modification and preparation of new cellulosic materials. International Journal of Molecular Science. 2014. 15, 11922-11940.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2020 Department of Science Service
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.