การพัฒนาอนุภาคนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์ที่มีการเจือร่วมเพื่อใช้เป็นส่วนผสมในสารเคลือบผิว

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการเตรียมฟิล์มที่มีอนุภาคนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์เจืออนุภาคเงิน (Ag-doped TiO[subscript 2]) เป็นองค์ประกอบสำหรับเคลือบแผ่นอะลูมิเนียมโดยเทคนิคอิเล็กโทรโฟรีติก โดยทำการศึกษาสภาวะการเตรียมต่างๆ ที่มีผลต่อคุณลักษณะของฟิล์มที่ได้ คือ ความเข้มข้นของอนุภาคเงิน (ร้อยละ 0.1, 0.5 และ 1.0 โดยน้ำหนัก) ศักย์ไฟฟ้าที่ใช้ในการเคลือบ (20-80 โวลต์) เวลาในการตกสะสม (1-3 นาที) ทำการวิเคราะห์คุณลักษณะของอนุภาคนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์และฟิล์มที่มีอนุภาคนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์เจืออนุภาคเงินที่เตรียมได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด เครื่องวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ เครื่องวัดขนาดอนุภาค และทดสอบประสิทธิภาพกระบวนการโฟโตคะทาไลติกของอนุภาคนาโนและฟิล์มไทเทเนียมไดออกไซด์เจืออนุภาคเงินในการสลายสีย้อมเมทิลีนบลูภายใต้แสงอัลตราไวโอเล็ตหรือแสงช่วงตามองเห็น อนุภาคไทเทเนียมไดออกไซด์ที่ทำการเจือด้วยเงินร้อยละ 1 โดยน้ำหนักภายใต้การฉายแสงอัลตราไวโอเลต มีแนวโน้มในการย่อยสลายสีเมทิลีนบลูดีที่สุด คือร้อยละ 95 ภายในเวลา 60 นาที อนุภาคไทเทเนียมไดออกไซด์ที่ทำการเจือด้วยเงินร้อยละ 0.1 โดยน้ำหนักมีแนวโน้มในการสลายสีเมทิลีนบลูดีที่สุด ได้ถึงร้อยละ 77 ภายในเวลา 60 นาที ภายใต้การฉายแสงช่วงตามองเห็น ซึ่งตรงข้ามกับไทเทเนียมไดออกไซด์ที่ไม่มีการเจือร่วมที่ไม่ตอบสนองต่อช่วงแสงช่วงตามองเห็น ทำให้ประสิทธิภาพทางโฟโตคะทาไลติกด้อยลง ในส่วนของฟิล์มไทเทเนียมไดออกไซด์ที่เจือด้วยเงิน ผลการทดลองชี้ให้เห็นว่าการเตรียมฟิล์มด้วยวิธีที่ 1 ได้ฟิล์มที่มีคุณสมบัติทางโฟโตคะทาไลติกที่มีประสิทธิภาพดีกว่าการเตรียมฟิล์มด้วยวิธีที่ 2 โดยฟิล์มไทเทเนียมไดออกไซด์เจืออนุภาคเงินที่ความเข้มข้นร้อยละ 0.1 โดยน้ำหนักจากวิธีที่ 1 มีแนวโน้มในการสลายสีย้อมอินทรีย์ได้ดีที่สุด คือร้อยละ 30 ภายในเวลา 12 ชั่วโมง ผลการวิจัยแสดงว่าฟิล์มไทเทเนียมไดออกไซด์เจืออนุภาคเงินที่พัฒนาขึ้นนี้มีศักยภาพในการนำมาใช้เป็นวัสดุทางเลือกสำหรับระบบบำบัดน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมภายใต้สภาวะแสงช่วงตามองเห็น