ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การสังเคราะห์และสมบัติทางเทอร์โมอิเล็กทริกส์ของ Ca3(Co1-xMx)4O9 เตรียมโดยวิธีไฮโดรเทอร์มอล

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การสังเคราะห์และสมบัติทางเทอร์โมอิเล็กทริกส์ของ Ca3(Co1-xMx)4O9 เตรียมโดยวิธีไฮโดรเทอร์มอล
นักวิจัย : สุปรีดิ์ พินิจสุนทร
คำค้น : Ca3Co4O9 , figure-of-merit , synthesis , Thermoelectric , การสังเคราะห์ , ค่าฟิกเกอร์ออฟเมอริต , เทอร์โมอิเล็กทริก
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2555
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=MRG5380060 , http://research.trf.or.th/node/6568
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

โครงการวิจัยนี้ได้ทำการสังเคราะห์ผลึกนาโน Ca3Co4O9, โดยใช้วิธีการสลายตัวทางความร้อนโดยใช้น้ำ ซึ่งยังไม่เคยมีรายงานผลมาก่อน เทคนิคการสลายตัวทางความร้อนโดยใช้น้ำ เป็นที่รู้จักกันดีในการผลิตวัสดุเพื่อให้ได้อนุภาคนาโนที่ละเอียด มีการกระจายตัวของขนาดอนุภาคต่ำ และมีสารเจือปนในปริมาณที่น้อย วัสดุที่สังเคราะห์ได้จะนำไปใช้ในอุปกรณ์เทอร์โมอิเล็กทริกส์ สาร Ca3Co4O9 ที่สังเคราะห์ได้โดยวิธีนี้แสดงสมบัติทางเทอร์โมอิเล็กทริกส์ที่ดีกว่าวัสดุที่สังเคราะห์โดยวิธีอื่นๆ โครงการวิจัยนี้สามารถแบ่งเป็นสองส่วนหลักคือ ในส่วนแรก ได้ทำการสังเคราะห์สาร Ca3Co4O9 บริสุทธิ์โดยกระบวนการสลายตัวทางความร้อนโดยใช้น้ำ สารตั้งต้นในรูปของเกลือโลหะของแคลเซียมและโคบอลต์จะถูกนำมาผสมให้เข้ากัน จากนั้นจะเพิ่มอุณหภูมิให้อยู่ในช่วง 600 ถึง 900 C โดยให้เวลาต่างกันตั้งแต่ 3 ถึง 6 ชั่วโมง เพื่อให้ได้ผงผลึกนาโนของ Ca3Co4O9 ผงที่ได้ถูกวิเคราะห์ด้วยเทคนิค TG-DTA, XRD, SEM-EDX และ TEM. จากนั้น ผงถูกอัดด้วยความดันสูงเพื่อขึ้นรูปให้ได้เป็นรูปทรงที่ต้องการ และนำไปเผาผนึก อุณหภูมิที่ใช้ในการเผาผนึกพิจารณาจากผลการวิเคราะห์ TG-DTA โครงสร้างจุลภาคของก้อนวัสดุ Ca3Co4O9 ถูกวิเคราะห์อีกครั้งหนึ่งด้วย XRD, SEM-EDX และ Raman spectroscopy เพื่อยืนยันเฟสและโครงสร้างของวัสดุ ได้ทำการวัดสมบัติทางเทอร์โมอิเล็กทริกส์ของชิ้นงานด้วยเครื่อง ZEM-2 และเทคนิค laser flash ตั้งแต่อุณหภูมิห้องถึงอุณหภูมิ 1000 C จากนั้นวิเคราะห์หาความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างจุลภาค องค์ประกอบทางเคมี และสมบัติทางเทอร์โมอิเล็กทริกส์ของวัสดุ ในส่วนที่สอง ได้ทำการเจือธาตุโลหะทรานสิชัน (Cr, Fe,) เข้าไปแทนที่บางส่วนของอะตอม Co เพื่อศึกษาผลของการเจือ วัสดุซึ่งมีสูตรทางเคมีเป็น Ca3(Co1-xMx)4O9 และถูกสังเคราะห์ด้วยวิธีการสลายตัวทางความร้อนโดยใช้น้ำ และวิเคราะห์ด้วยเทคนิคอื่นๆ เหมือนกับชิ้นงานที่ไม่มีการเจือ นอกจากนี้ ได้ทำการศึกษาสมบัติทางเทอร์โมอิเล็กทริกส์เพื่อเปรียบเทียบผลที่ได้กับวัสดุที่ไม่มีการเจือโลหะทรานสิชัน In this project, nanocrystalline Ca3Co4O9, was synthesized, using a novel thermal hydro-decomposition method for the first time. The thermal hydro-decomposition technique is well known for producing fine nanoparticles, with a very narrow size distribution and relatively low impurities. The synthesized materials were used for thermoelectric applications, and the synthesized Ca3Co4O9 exhibited superior thermoelectric properties than the materials synthesized by other methods. The project can be divided mainly into two parts. In the first part of this project, the undoped Ca3Co4O9 will be synthesized by a thermal hydro-decomposition technique. The starting materials were the metal salts of calcium and cobalt, thoroughly mixed. The mixture was heated in the range of 600–900 C with different durations from 3 h to 6 h to obtain nanocrystalline powder of Ca3Co4O9. The thermal hydro-decomposition prepared Ca3Co4O9 powders were then characterized by TG-DTA, XRD, SEM-EDX and TEM. The powder was hydraulically pressed into a desired shape and then sintered. The sintering temperature was determined from the TG-DTA results. The microstructure of the bulk Ca3Co4O9 was characterized again by XRD, SEM-EDX and Raman spectroscopy to confirm phases and microstructures. Thermoelectric properties of the bulk samples were investigated using ZEM-2 and Laser Flash techniques over the temperature range from room temperature to 1000 C. The thermoelectric properties were related to the microstructure and the chemical components of the samples. In the second part, the transition metals (Cr, Fe, Ni, and Zn) were partially substituted in the place of Co in order to investigate the effects of doping. The Ca3(Co1-xMx)4O9 was again thermal hydro-decomposition synthesized and characterized using the same techniques carried out for the undoped samples. The thermoelectric properties of the doped samples was also investigated, and the results were compared with the undoped samples.

บรรณานุกรม :
สุปรีดิ์ พินิจสุนทร . (2555). การสังเคราะห์และสมบัติทางเทอร์โมอิเล็กทริกส์ของ Ca3(Co1-xMx)4O9 เตรียมโดยวิธีไฮโดรเทอร์มอล.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
สุปรีดิ์ พินิจสุนทร . 2555. "การสังเคราะห์และสมบัติทางเทอร์โมอิเล็กทริกส์ของ Ca3(Co1-xMx)4O9 เตรียมโดยวิธีไฮโดรเทอร์มอล".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
สุปรีดิ์ พินิจสุนทร . "การสังเคราะห์และสมบัติทางเทอร์โมอิเล็กทริกส์ของ Ca3(Co1-xMx)4O9 เตรียมโดยวิธีไฮโดรเทอร์มอล."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2555. Print.
สุปรีดิ์ พินิจสุนทร . การสังเคราะห์และสมบัติทางเทอร์โมอิเล็กทริกส์ของ Ca3(Co1-xMx)4O9 เตรียมโดยวิธีไฮโดรเทอร์มอล. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2555.