ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การพัฒนานาโนไฟเบอร์ของพอลิเมอร์นำไฟฟ้าเพื่องานตรวจวัดก๊าซพิษ

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การพัฒนานาโนไฟเบอร์ของพอลิเมอร์นำไฟฟ้าเพื่องานตรวจวัดก๊าซพิษ
นักวิจัย : ลดาวัลย์ วรรณทอง
คำค้น : Nanofibers , Toxic Gas , ก๊าซพิษ , นาโนไฟเบอร์
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2552
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=MRG4780087 , http://research.trf.or.th/node/434
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

พอลิไพรอล (PPy) ที่ถูกสังเคราะห์ด้วยวิธีทางเคมี ในรูปของแผ่นที่อัดด้วยไฮโดรลิก และคอมพอสิตของ PPy กับ 3A ซีโอไลท์ (3A) และ ไนลอน 6 (Ny) อันได้แก่ แผ่นอัดของ PPy_3A50 ฟิล์มของ Ny20_PPy13 กลุ่มของเส้นใยนาโนของ Ny20_PPy13 ฟิล์มของ Ny20_PPy13_3A50 และกลุ่มของเส้นใยนาโนของ Ny20_PPy13_3A50 ได้ถูกเตรียมขึ้น ฟิล์มนั้นเตรียมจากการหล่อสารละลาย และเส้นใยนาโนนั้น เตรียมจากเทคนิคการปั่นเส้นใยด้วยไฟฟ้าสถิตย์ จากสารแขวนลอยของของผสม ในตัวทำละลายผสมระหว่างกรดฟอร์มิกและเอ็น-เมธิลไพรอลิโดน วัสดุเหล่านี้ ถูกนำมาวิเคราะห์ลักษณะต่างๆ และนำมาใช้เป็นวัสดุตรวจจับความชื้น วัสดุบางตัวที่ไม่ไวต่อความชื้นมากนัก จะถูกนำมาใช้เป็นวัสดุตรวจจับไอระเหยของสารเคมีที่มักใช้เป็นส่วนผสมในเลคเกอร์ คือ อะซิโตน เมธิลเอธิลคีโตน เมธานอล และโทลูอีน ในช่วงความเข้มข้นร้อยละ 0 – 20 โดยปริมาตรในไนโตรเจน ขึ้นกับอัตราการระเหยของสารเคมีแต่ละชนิด 3A ส่งผลต่อลักษณะและสมบัติของฟิล์มและเส้นใยของ Ny20_PPy13_3A50 พบว่า ฟิล์มมีความเป็นรูพรุนมากขึ้นเมื่อเทียบกับฟิล์มของ Ny20_PPy13 ส่วนเส้นใยของ Ny20_PPy13_3A50 มีขนาดใหญ่กว่า และมีค่าการนำไฟฟ้าจำเพาะน้อยกว่าเส้นใยของ Ny20_PPy13 ถึง 100 – 1000 เท่า กลุ่มของเส้นใยนาโนของ Ny20_PPy13 มีสภาพไวต่อไอระเหยของน้ำ มากกว่าแผ่นอัดของ PPy ถึง 1000 เท่า ในขณะที่กลุ่มของเส้นใยนาโนของ Ny20_PPy13_3A50 ซึ่งมี 3A ผสมอยู่นั้น มีค่ามากกว่าแผ่นอัดของ PPy เพียง 3 เท่า ฟิล์มของ Ny20_PPy13_3A50 และแผ่นอัดของ PPy_3A มีสภาพไวต่อไอระเหยของเมธานอลเข้มข้นร้อยละ 3 โดยปริมาตร สูงถึงร้อยละ 2422 (SD = 333) และ 107 (SD = 6) ตามลำดับ เมธานอลลดค่าการนำไฟฟ้าจำเพาะของแผ่นอัดของ PPy และกลุ่มของเส้นใยของ Ny20_PPy13_3A50 ลงร้อยละ 7.8 (SD = 0.3) และ 0 ตามลำดับ วัสดุตรวจวัดก๊าซพิษแต่ละตัวให้ลักษณะเฉพาะในการตอบสนองต่อไอของสารเคมีต่างกันออกไป งานวิจัยนี้ เป็นหนึ่งในความพยายามที่จะค้นคว้าวัสดุตรวจจับไอระเหยจากเลคเกอร์ที่เหมาะสม นอกจากนี้ ยังได้วิเคราะห์ถึงเหตุผลการเลือกตัวเติมแต่ง ส่วนผสม และสภาวะในการเตรียมวัสดุตรวจจับเหล่านี้ โดยเฉพาะเทคนิคการปั่นเส้นใยด้วยไฟฟ้าสถิตย์ Chemically synthesized polypyrrole (PPy) in the form of hydraulic-pressed pellet, and PPy composites with 3A zeolite (3A) and nylon6 (Ny), i.e. PPy_3A50 pellet, Ny20_PPy13 film, Ny20_PPy13 fiber bundle, Ny20_PPy13_3A50 film, and Ny20_PPy13_3A50 fiber bundle have been prepared. The films and the fibers were fabricated by means of solution casting and electrospinning process, respectively, from the mixture suspensions in formic acid/N-methyl pyrrolidone mixed solvent. They were characterized and utilized as the sensing materials for water vapor. Some of them, relatively dull to moisture, were exposed to vapor of chemicals generally found in lacquer: acetone, methyl ethyl ketone (MEK), methanol, and toluene in the range of 0 – 20 vol% depending on evaporation rate of each chemical. Adding 3A zeolite affected the appearance and properties of Ny20_PPy13_3A50 film and electrospun fibers. The film had higher porosity, as compared to Ny20_PPy13 film. The fibers were bigger and had lower specific conductivity by 2 - 3 orders of magnitudes, as compared to that of Ny20_PPy13 fibers. When compared with the PPy pellet, Ny20_PPy13 electrospun fiber bundle showed ca. 1000 times higher sensitivity toward water vapor. With 3A zeolite added, the response toward water vapor of Ny20_PPy13_3A50 electrospun fiber bundle was only ca. 3 times higher than that of pure PPy. Ny20_PPy13_3A50 film and PPy_3A50 pellet had sensitivity (??/?i x 100) toward methanol as high as 2422 % (SD = 333 %) and 107 % (SD = 6 %), respectively at 5.6 vol% vapor. At the same vapor concentration, methanol decreased the specific electrical conductivity of PPy pellet by 7.8 % (SD = 0.3 %) and of Ny20_PPy13_3A50 fiber bundle by 0 %. Each sensing material had different characteristics toward different chemicals. This work is an attempt to search for the suitable sensing elements for the vapors in lacquer. Finally, we also provide and discuss the justifications for selecting proper additives, compositions, and fabrication conditions for these sensing materials, especially the electrospinning technique.

บรรณานุกรม :
ลดาวัลย์ วรรณทอง . (2552). การพัฒนานาโนไฟเบอร์ของพอลิเมอร์นำไฟฟ้าเพื่องานตรวจวัดก๊าซพิษ.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
ลดาวัลย์ วรรณทอง . 2552. "การพัฒนานาโนไฟเบอร์ของพอลิเมอร์นำไฟฟ้าเพื่องานตรวจวัดก๊าซพิษ".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
ลดาวัลย์ วรรณทอง . "การพัฒนานาโนไฟเบอร์ของพอลิเมอร์นำไฟฟ้าเพื่องานตรวจวัดก๊าซพิษ."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2552. Print.
ลดาวัลย์ วรรณทอง . การพัฒนานาโนไฟเบอร์ของพอลิเมอร์นำไฟฟ้าเพื่องานตรวจวัดก๊าซพิษ. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2552.