โฟโตแคตาไลติกของนาโนไฮบริดพอลิเมอร์ ด้วยเทคนิคมินิอิมัลชันพอลิเมอร์ไรเซชัน

Abstract

งานวิจัยนี้ได้ทำการออกแบบและพัฒนาสมบัติของอนุภาคนาโน ZnO และอนุภาคนาโน TiO[subscript2] เพื่อสมบัติโฟโตแคตาไลติก สมบัติการทำความสะอาดตัวเองและสมบัติการต้านทานแบคทีเรีย การปรับปรุงสมบัติของอนุภาคนาโน ZnO และอนุภาคนาโน TiO[subscript2] โดยเลือกใช้เทคนิคการสังเคราะห์แบบมินิอิมัลชัน พอลิเมอร์ไรเซชัน โดยนำพอลิสไตรีนมาเอนแคปซูเลชันอนุภาคนาโน ZnO และอนุภาคนาโน TiO[subscript2] จากนั้นนำนาโนไฮบริดพอลิเมอร์ที่ได้มาชุบเคลือบลงบนผ้าฝ้ายด้วยเทคนิค Dip Pad Dry นอกจากนี้ ยังศึกษาผลของอัตราส่วนของอนุภาคนาโน ZnO และอนุภาคนาโน TiO[subscript2] ตั้งแต่ 1 wt% - 40 wt% ที่มีผลต่อการเอนแคปซูเลชันของอนุภาคนาโนไฮบริดพอลิเมอร์ จากการวิเคราะห์ขนาดอนุภาคของนาโนไฮบริดพอลิเมอร์ZnO และนาโนไฮบริดพอลิเมอร์ TiO[subscript2] ที่สังเคราะห์ได้โดยเทคนิค DLS พบว่าขนาดอนุภาคของนาโนไฮบริดพอลิเมอร์จะเพิมขึ้นเมื่อระยะเวลาในการสังเคราะห์เพิ่มขึ้น นอกจากนี้ปริมาณของ ZnO และ TiO[subscript2] ที่สามารถสังเคราะห์ได้คือ 1 wt% - 10 wt% โดยอัตราส่วนที่มากที่สุดของ ZnO และ TiO[subscript2] ในนาโนไฮบริดพอลิเมอร์คือ 10 wt% เนื่องจากเกิดการแตกตัวของนาโนไฮบริดพอลิเมอร์ที่อัตราส่วนของ ZnO และ TiO[subscript2] มากกว่า 15 wt% จากการทดสอบด้วยเทคนิค FTIR และ XRD ยืนยันการเคลือบของนาโนไฮบริดพอลิเมอร์บนผ้าฝ้าย และศึกษาลักษณะสัณฐานของนาโนไฮบริดพอลิเมอร์ที่ชุบเคลือบบนผ้าฝ้ายด้วยเทคนิค SEM ที่อัตราส่วนต่างๆกัน จากผลการศึกษาสมบัติโฟโตแคตาไลติกของผ้าที่ผ่านการชุบด้วยนาโนไฮบริดพอลิเมอร์พบว่า สมบัติการทำความสะอาดตัวเองและสมบัติการต้านทานแบคทีเรียเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณของ ZnO และ TiO[subscript2] ในนาโนไฮบริดพอลิเมอร์ที่เคลือบบนผ้าฝ้ายเพิ่มขึ้น

The aim of this study was to design and develop the nano-ZnO and nano-TiO[subscript2] for photocatalytic properties, self-cleaning properties and anti-bacterial properties. The miniemulsion polymerization was selected technique to modify the nano-ZnO and nano-TiO[subscript2] by encapsulating the nano-ZnO and nano-TiO[subscript2] in polystyrene particles. The hybrid nano polymers were coated on the cotton fabric by using Dip Pad Dry method. Moreover, the variation of the nano-ZnO and nano-TiO[subscript2] content from 1 wt% up to 40 wt% in the encapsulated – nano particles of hybrid nano polymer was also investigated. The hydrodynamic diameters of the hybrid nano polymer ZnO and hybrid nano polymer TiO[subscript2] were determined using DLS technique. It was found that the diameter of the nano hybrid polymer was slightly increased with increasing polymerization time and with loading amount of ZnO and TiO[subscript2] from 1 wt% - 10 wt%. However, the maximum loading of ZnO and TiO[subscript2] in hybrid nano polymer were 10 wt% due to the break out of the hybrid polymer at the loading amount of ZnO and TiO[subscript2] more than 15 wt%. The FTIR and XRD confirm that the hybrid nano polymer were presented on the cotton fabric. SEM micrographs demonstrated the morphology of the hybrid nano polymer ZnO and hybrid nano polymer TiO[subscript2] at different ratios on the cotton fabric. The photocatalytic studied of the coated fabric with hybrid polymer significantly showed the improvement of self-cleaning properties and anti-bacterial properties with increasing in the contents of ZnO and TiO[subscript2] in the hybrid polymer on the cotton fabric.