Gamma-induced grafting of rice straw cellulose with polyvinylpyrrolidone

• Autorzy: Suhartini Meri , Tachrim Zetryana Puteri , Anggarini Niken Hayudanti , Rahmawati Rahmawati , Prasetyani Amanda , Melawati June , Deswita , Sugeng Bambang

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2022.9.6

Warianty tytułu

PL

Indukowane promieniowaniem gamma szczepienie celulozy ze słomy ryżowej poliwinylopirolidonem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Cellulose obtained from rice straw was grafted with polyvinylpyrrolidone (Cell-g-PVP). The process was induced by gamma simultaneous irradiation (Co-60). The presence of the grafted PVP chains was confirmed by FT-IR, XRD and EDS methods. The influence of the irradiation dose (20 and 30 kGy) on the reaction efficiency and thermal stability of Cell-g-PVP was investigated. The grafting yield at the dose of 30 kGy was about 56%. The higher dose of radiation resulted in better thermal stability. The AAS results showed that Ni(II), Cu(II), and Cr(II) ions can be adsorbed by Cell-g-PVP. The order of ion metals adsorption capacity of Cell-g-PVP was Cu(II) > Ni(II) > Cr(II). The adsorption isotherm of Cu(II) metal ion using the Cell-g-PVP followed the Langmuir adsorption isotherm whereas the chemical adsorption and the adsorption energy were constant on all sides of the copolymer.

PL

Celulozę otrzymaną ze słomy ryżowej poddano szczepieniu poliwinylopirolidonem (Cell-g-PVP). Proces indukowano promieniowaniem gamma (Co-60). Obecność zaszczepionych łańcuchów PVP potwierdzono metodami FT-IR, XRD i EDS. Zbadano wpływ wielkości dawki promieniowania (20 i 30 kGy) na wydajność reakcji istabilność termiczną Cell-g-PVP. Stopień zaszczepienia przy dawce 30 kGy wynosił ok. 56%. Większa dawka promieniowania skutkowała większą stabilnością termiczną. Metodą AAS oceniono właściwości adsorpcyjne Cell-g-PVP względem jonów Ni(II), Cu(II) i Cr(II). Zdolność do adsorpcji zmniejszała się w szeregu Cu(II) > Ni(II) > Cr(II). Izoterma adsorpcji jonów Cu(II) miała przebieg zgodny z izotermą adsorpcji Langmuira.

Słowa kluczowe

EN

cellulose; polyvinylpyrrolidone; gamma irradiation; graft copolymerizatio

PL

celuloza; poliwinylopirolidon; promieniowanie gamma; kopolimeryzacja szczepiona

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 67, nr 9
• Strony: 450--456
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Suhartini Meri

• Research Center for Radiation Processing Technology, Nuclear Power Research Organization, National Research and Innovation Agency, Jl. Lebak Bulus Raya No.49, South Jakarta, Indonesia.

• https://orcid.org/0000-0001-6307-7708

autor

Tachrim Zetryana Puteri

• Research Center for Pharmaceutical Ingredient and Traditional Medicine, National Research and Innovation Agency, Kawasan Puspiptek, Serpong, South Tangerang, Banten 15314, Indonesia

• https://orcid.org/0000-0001-6637-541X

autor

Anggarini Niken Hayudanti

• Research Center for Radiation Processing Technology, Nuclear Power Research Organization, National Research and Innovation Agency, Jl. Lebak Bulus Raya No.49, South Jakarta, Indonesia.

• https://orcid.org/0000-0003-4061-0703

autor

Rahmawati Rahmawati

• Research Center for Radiation Processing Technology, Nuclear Power Research Organization, National Research and Innovation Agency, Jl. Lebak Bulus Raya No.49, South Jakarta, Indonesia.

• https://orcid.org/0000-0003-3545-0506

autor

Prasetyani Amanda

• Polytechnic of STMI Jakarta, Jl.LetjendSuprapto No.26, Cempaka Putih, Jakarta, Indonesia

• https://orcid.org/0000-0002-7815-8663

autor

Melawati June

• Research Center for Safety Technology, Metrology and Nuclear Quality, Nuclear Power Research Organization, National Research and Innovation Agency, Jl. Lebak Bulus Raya No.49, South Jakarta, Indonesia

• https://orcid.org/0000-0002-8610-725X

autor

Deswita

• Research Center For Radiation Detection and Nuclear Analysis Technology, Nuclear Power Research Organization, National Research and Innovation Agency, Kawasan Puspiptek, Serpong, South Tangerang, Banten 15314, Indonesia

• https://orcid.org/0000-0002-4309-3441

autor

Sugeng Bambang

• Research Center For Radiation Detection and Nuclear Analysis Technology, Nuclear Power Research Organization, National Research and Innovation Agency, Kawasan Puspiptek, Serpong, South Tangerang, Banten 15314, Indonesia

• https://orcid.org/0000-0002-5705-7038

Bibliografia

• [1] Hokkanen S., Bhatnagar A., Sillanpää M.: Water Research 2016, 91, 156. https://doi:10.1016/j.watres.2016.01.008.
• [2] Fosso-Kankeu E., Webster A., Ntwamp I.O. et al.: Arabian Journal for Science and Engineering 2017, 42, 1389. https://doi:10.1007/s13369-016-2244-x.
• [3] Zhu B., Chen Y., Wei N.: Trends in Biotechnology 2019, 37, 661. https://doi:10.1016/j.tibtech.2018.11.005.
• [4] Mo J., Yang Q., Zhang N. et al.: Journal of Environmental Management 2018, 227, 395. https://doi:10.1016/j.jenvman.2018.08.069.
• [5] Song K., Qian X., Li X. et al.: Carbohydrate Polymers 2019, 222, 115016. https://doi:10.1016/j.carbpol.2019.115016.
• [6] Qin L., Feng L., Li C. et al.: Journal of Cleaner Production 2019, 228, 112. https://doi:10.1016/j.jclepro.2019.04.249.
• [7] Wojnárovits L., Földváry C.M., Takács E.: Radiation Physics and Chemistry 2010, 79, 848. https://doi:10.1016/j.radphyschem.2010.02.006.
• [8] Barsbay, M., Güven, O.: Radiation Physics and Chemistry 2019, 160, 1. https://doi:10.1016/j.radphyschem.2019.03.002.
• [9] Ziaei-Azad H., Semagina, N.: Applied Catalysis A: General 2014, 482, 327. https://doi:10.1016/j.apcata.2014.06.016.
• [10] Koczkur K.M, Mourdikoudis S., Polavarapu L. et al.: Dalton Transactions 2015, 44, 17883. https://doi:10.1039/c5dt02964c.
• [11] Graf C., Dembski S., Hofmann A. et al.: Langmuir 2006, 22, 5604. https://doi:10.1021/la060136w.
• [12] Si R., Zhang Y.W., You L.P. et al.: Journal of Physical Chemistry B 2006, 110, 5994. https://doi:10.1021/jp057501x.
• [13] Khalil A.M., Hassan M.L., Ward A.A. Carbohydrate Polymers 2017, 157, 503. https://doi:10.1016/j.carbpol.2016.10.008.
• [14] Hatch K.M., Hlavatá J., Paulett K. et al.: International Journal of Polymer Science 2019. https://doi:10.1155/2019/7103936.
• [15] Voronova M., Rubleva N., Kochkina N. et al.: Nanomaterials 2018, 8. https://doi:10.3390/nano8121011.
• [16] Nikiforova T.E., Kozlov V.A., Islyaikin M.K.: Russian Journal of Physical Chemistry A 2012, 86, 1836. https://doi:10.1134/S0036024412120199.
• [17] Voronova M.I., Surov O.V., Rubleva N.V. et al.: Composites Communications 2019, 15, 108. https://doi:10.1016/j.coco.2019.07.006.
• [18] Nikiforova T.E., Kozlov V.A., Odintsova O.I. et al.: Russian Journal of Applied Chemistry 2010, 83, 1170. https://doi:10.1134/S1070427210070025.
• [19] Yu D.G., Wang X., Li X.Y.et al.: Acta Biomaterialia 2013, 9, 5665. https://doi:10.1016/j.actbio.2012.10.021.
• [20] Nikiforova T.E., Kozlov V.A., Odintsova O.I.: Russian Journal of General Chemistry 2017, 87, 2204. https://doi:10.1134/S107036321709047X.
• [21] Takács E., Mirzadeh H., Wojnárovits L. et al.: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms 2007, 265, 217. https://doi:10.1016/j.nimb.2007.08.098.
• [22] Aly A.S., Sokker H.H., Hashem, A. et al.: American Journal of Applied Sciences 2005, 2, 508. https://doi:10.3844/ajassp.2005.508.513.
• [23] Zahra R.N., Suhartini M., Prayitno S. et al.: Jurnal Ilmiah Aplikasi Isotop dan Radiasi (A Scientific Journal for the Applications of Isotopes and Radiation) 2020, 16, 7. http://dx.doi.org/10.17146/jair.2020.16.1.5652.
• [24] Suhartini M., Ginting J., Sudirman. et al.: Atom Indonesia 2018, 44, 145. https://doi:10.17146/aij.2018.920.
• [25] Thakur, M., Sharma, A., Ahlawat, V., et al.: Mater. Sci. Energy Technol 2020, 3, 328. https://doi:10.1016/j.mset.2019.12.005.
• [26] Molaei M.A., Osouli-Bostanabad K., Adibkia K. et al.: Acta Pharmaceutica 2018, 68, 325. https://doi:10.2478/acph-2018-0025.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).