การศึกษาสมบัติของฟิล์มบางโพลีอะนิลีนสำหรับการประยุกต์ใช้เป็นตัวตรวจรู้แก๊ส
ชื่อผู้แต่งข้างต้นเป็นข้อความจากระเบียนผลงาน ไม่ได้ผูกกับรหัสนักวิจัย จึงกดดูผลงานอื่นของบุคคลนี้ไม่ได้ — ในคลังนี้ 142,080 ผลงาน (63.6% ของทั้งหมด) มีชื่อผู้แต่งที่เชื่อมกับหน้าผู้แต่งได้ และ 60,298 ผลงาน (27.0%) มีผู้แต่งที่ผูกกับรหัสนักวิจัยจริง ส่วนอีก 81,382 ผลงานไม่มีข้อมูลผู้แต่งเลย (มีชื่อผู้แต่งเป็นข้อความอยู่ 142,009 ผลงาน = 63.5%)
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้เป็นการสร้างฟิล์มบางพอลิอะนิลีน (PANi) สำหรับประยุกต์ใช้เป็นตัวตรวจรู้แก๊สบนโครงสร้างความต้านทานเชิงเคมี และศึกษาผลการตอบสนองต่อแก๊สแอมโมเนียโดยวัดการเปลี่ยนแปลงค่าการนำไฟฟ้าของฟิล์มบางเมื่อเกิดอันตรกิริยากับโมเลกุลแก๊สทดสอบที่อุณหภูมิห้อง ผงพอลิอะนิลีนเตรียมได้จากการสังเคราะห์อะนิลีนมอนอเมอร์ด้วยกระบวนการทางเคมี และขึ้นรูปฟิล์มบางด้วยการเคลือบฟิล์มแบบหมุนปั่น ปรับปรุงสมบัติทางกายภาพที่สัมพันธ์กับสมบัติทางแสงและทางไฟฟ้าด้วยการผสมพอลิไวนิลเมทะไคเลท (PMMA) และผสมท่อนาโนคาร์บอน (MWCNT) วัดสมบัติเชิงแสงและลักษณะทางสัณฐานวิทยาของฟิล์มบางด้วย UV/VIS Spectroscopy กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด วัดสมบัติทางไฟฟ้าและการตอบสนองต่อแก๊สโดยปลูกฟิล์มบางพอลิอะนิลีนบนขั้วไฟฟ้าอลูมิเนียมแบบอินเตอร์ดิจิเตจซึ่งเตรียมด้วยการระเหยสารด้วยความร้อนภายใต้ความดันสุญญากาศ 1x10-6 ทอร์ และอุณหภูมิห้อง ผลการวิจัยพบว่าพอลิอะนิลีนสังเคราะห์อยู่ในรูปเบสเอ็มเมอรัลดีน (EB) มีสีน้ำเงินเข้ม มีเสถียรภาพที่อุณหภูมิต่ำกว่า 300oC สภาพการนำไฟฟ้าของฟิล์มบางมีค่า 5.2x10-9 S/cm เมื่อเปลี่ยนให้อยู่ในสภาพเกลือเอ็มเมอรัลดีน (ES) ด้วยการโด๊ปด้วยกรดไฮโดรคลอริก ฟิล์มบางเปลี่ยนเป็นสีเขียว ค่าการนำไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเป็น 1.1x10-6 S/cm ซึ่งสัมพันธ์กับผลของตำแหน่งพีคการดูดกลืนแสงที่เลื่อนไปทางแสงสีแดงเนื่องจากการเกิดโพลารอนของสายโซ่พอลิเมอร์ ความขรุขระของพื้นผิวฟิล์มบางมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อถูกโด๊ปด้วยกรดหรือผสมด้วย PMMA ลักษณะอนุภาคก้อนกลมเรียงติดกันอย่างหนาแน่นของฟิล์มบาง EB จะเกิดการรวมกันเป็นแท่งที่ยาว กระจายสม่ำเสมอและผิวเรียบขึ้นเมื่ออยู่ในสภาพ ES และเมื่อผสมพอลิอะนิลีนด้วย PMMA และ MWCNT พบว่ามีค่าการนำไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเป็น 1.6x10-9 S/cm และ 3.5x10-4 S/cm ตามลำดับ การทดสอบการตอบสนองต่อแก๊ส พบว่าฟิล์มบางพอลิอะนิลีนสามารถตอบสนองต่อแก๊สแอมโมเนียในช่วง 100-400 ppm และให้ผลการตอบสนองต่อเอทานอล เมทานอล และอะซีโตน เมื่อผสมด้วย MWCNT โดยฟิล์มบางแสดงสมบัติการวัดซ้ำและการกลับคืนสู่สภาวะสมดุลต่อการรับกลิ่น จากผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าฟิล์มบางพอลิอะนิลีนและฟิล์มบางผสม PANi/MWCNT สามารถประยุกต์ใช้เป็นชั้นตอบสนองต่อโมเลกุลแก๊สของอุปกรณ์ตรวจรู้แก๊สที่อุณหภูมิห้องได้