การพัฒนาผ้าที่ทำความสะอาดตัวเองได้ด้วยอนุภาคพอลิเมอร์ผสมโฟโตแคตาลิสต์

Abstract

วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้คือการเตรียมอนุภาคพอสิมอร์ผสมที่บรรจุอนุภาคบิสมัทวานาเดทผ่านการสังเคราะห์โยกย้ายไอโอดีนแขวนลอยมโครเมเอส ไอทีพีสำหรับการเคลือบผ้าเพื่อเป็นผ้าที่ทำความสะอาดตัวเองได้ ขั้นแรกทำการเตรียมอนุภาคบิสมัทวานาเดท ผ่านวิธีสารละลายคีเลตโดยสารละลายตั้งตันของบิสมัท (|||) และวานาเดท (v) แคตไอออน มีความเสถียรด้วยลิแกนด์กรดเอทิลีนไดอามีนเตตราอะซิติก โดยอนุภาคบิสมัทว่านาเดทจะเตรียมได้หลังจากผาที่อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส ในการที่จะกระจายอนุภาคบิสมัทวานาเดทไต้ที่ในวัฏภาดน้ำมัน (มอนอเมอร์) ในเอ็มเอสไอทีพีผิวของอนุภาคบิสมัทวานาเดทจะถูกดัดแปลงให้มีผิวไม่ชอบน้ำตัวยการเคลือบกรตโอเลอิกเป็น โอ-บิสมัทวานาเดท โดยพบว่าประสิทธิภาพในการกักเก็บ โอ-บิสมัทวานาเดท (≥50%) ในอนุภาคพอลิ (เมทิลเมทาคริเลต-ไดไวนิลเบนซีน) (พี(เอ็มเอ็มเอ-ดีวีบี)โอ-บิสมัทวานาเคท) ผสม ซึ่งสูงกว่าการกักเก็บอนุภาคบิสมัทวานาเดทบริสุทธิ์ (=20%) ในการใช้พอลิเอทีลีน ไกลคอล 30 ไดพอลิไฮดรอกซีสเตียเรต (ดีพีเอชเอส) เป็นสารสร้างรูพรุนพบว่าอนุภาครูพรุนของ พี(เอ็มเอ็มเอ-ดีวีบี)/โอ-บิสมัทวานาเดท ยังคงรูปร่างทรงกลมเมื่อใช้ดีพีเอชเอส 8% ของอนุภาค นอกจากนี้การเพิ่มความชอบน้ำของเปลือก โดยการเติม 2-ไฮดรอกซีเอทิลมทาคริเลต (เอชอีเอ็มเอ) ลงในวัฏภาคน้ำมันของ เอ็มเอส-ไอทีพี อนุภาค พี(เอ็มเอ็มเอ-ดีวีบี-เอชอีเอ็มเอส)โอ-บิสมัทวานาเดทแสดงอัตราการสลายตัวขอเมทิลีนบลู (เอ็มบี) ภายใต้แสงที่ตามองเห็นสำหรับ 1 ชั่วโมง (20 มิลลิกรัม/กรัมบิสมัทวานาเดทหรือ 96% การสลายตัวเอ็มบี สูงกว่าการใช้บิสมัทวานาเดทบริสุทธิ์ (13 มิลลิกรัม/กรัมบิสมัทวานาเดท หรือ 59% การสลายตัวเอ็มบี) ของอนุภาคบิสมัทวานาเดฟ นอกจากนี้ผ้าที่เคลือบผ้าที่เคลือบด้วยอนุภาครูพรุนของ พี(เอ็มเอ็มเอ-ดีวีบี-เอชอีเอ็มเอ)/โอ-บิสมัทวานาเดทมีคุณสมบัติในการทำความสะอาดตัวเองได้เป็นที่น่าพอใจ

The objective of this research was to prepare composite polymer particles containing bismuth vanadate (BiVO4) particles through micro suspension iodine transfer polymerization (msITP) for fabric coating as a self-cleaning fabric. First, BiVO4 particles were prepared via an aqueous chelating method with the stable precursor solutions of Bi3+ and V5+ with ethylenediaminetetraacetic acid ligand obtained. After calcination at 500 °C, the BiVO4 particles were obtained. To disperse them well in an oil (monomer) phase in ms ITP, the BiVO4 particle surface was modified by coating with oleic acid as o-BiVO4 to present a hydrophobic surface. It was found that the encapsulation efficiency of the o-BiVO4 (≥50%) in composite poly (methylmethacrylatedivinylbenzene) (P[MMA-DVB]/o-BiVO4) particles was higher than that of the pristine BiVO4 particles (=20%). When polyethylene glycol 30 dipolyhydroxystearate (DPHS) was used as a porogen, porous P(MMA-DVB)/o-BiVO4 particles still maintained their spherical shape with the DPHS of 8% of the particle. Furthermore, when being added with 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) in the oil phase of ms ITP to increase the hydrophilic polymer shell, the P(MMA-DVB-HEMA)/o-BiVO4 particles showed a higher methylene blue (MB) degradation rate under visible light for one hour (24 mg MB/g BiVO4 or 96% MB degradation) than that (13 mg MB/g BiVO4 or 59% MB degradation) of the pristine BiVO4. Moreover, the fabric coated with porous P(MMA-DVB-HEMA)/o-BiVO4 particles showed a satisfactory self-cleaning property.