อนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์จากสารสกัดเปลือกผลไม้เพื่อการบาบัดสีย้อมเมทิลออเรนจ์ในปฏิกิริยาเร่งด้วยแสง

Zinc oxide nanoparticles from fruit peel extracts for the photocatalytic degradation of methyl orange dye

Abstract

ของเสียหรือวัสดุเหลือใช้จากการเกษตรและอุตสาหกรรมการแปรรูปผลไม้มีปริมาณเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและการจัดการของเสีย ดังนั้นการใช้ประโยชน์และการเปลี่ยนวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรและอุตสาหกรรมให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่า จึงเป็นแนวทางสำคัญภายใต้แนวคิดเศรษฐกิจหมุนเวียน ที่สามารถลดผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมและสนับสนุนเป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืน (SDGs) งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ จากกระบวนการสังเคราะห์สีเขียว โดยใช้สารสกัดจากเปลือกมังคุด เพื่อบำบัดสีย้อมเมทิลออเรนจ์ในปฏิกิริยาเร่งด้วยแสง โดยศึกษาตัวทำละลายที่ใช้ในกระบวนการสกัดสารจากเปลือกมังคุดคือ น้ำกลั่น และ เอทานอล รวมทั้งศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ และทดสอบประสิทธิภาพการย่อยสลายสีย้อมเมทิลออเรนจ์ในปฏิกิริยาเร่งด้วยแสง จากการศึกษาพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ จากการกระบวนการสังเคราะห์สีเขียว มีศักยภาพในการบำบัดสีย้อมเมทิลออเรนจ์ในปฏิกิริยาเร่งด้วยแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยกระบวนการที่ง่าย ต้นทุนต่ำ และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการบำบัดสีย้อม หรือสารอินทรีย์อื่นๆ ที่ปนเปื้อนในน้ำเสียได้

Agricultural residues and by-products from the fruit-processing industry have been continuously increasing, causing environmental impacts and posing challenges for waste management. Therefore, the valorization and conversion of agricultural and industrial wastes into value-added products is a key approach under the circular economy concept, which can reduce environmental impacts and support the Sustainable Development Goals (SDGs). This research aims to synthesize zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) as photocatalysts via a green synthesis route using fruit peel extracts, namely mandarin peel and pineapple peel, for the treatment of methyl orange dye through photocatalytic reactions. The effects of extraction solvents used for fruit peel extraction, namely distilled water, ethanol, and natural deep eutectic solvents (NADES), were investigated. In addition, the physicochemical properties of the synthesized ZnO NPs were characterized, and their photocatalytic performance for methyl orange degradation was evaluated. The results indicate that ZnO NPs photocatalysts produced through the green synthesis approach exhibit strong potential for efficient photocatalytic treatment of methyl orange dye. The proposed method is simple, low-cost, and environmentally friendly, and it can be further applied to the remediation of other dyes or organic contaminants in wastewater.