แบเรียมไททาเนตโครงสร้างนาโนแบบ 1 มิติสำหรับประยุกต์ใช้เป็นอุปกรณ์ตรวจจับความชื้น
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
ในงานวิจัยนี้ได้ท าการศึกษาการสังเคราะห์ผงผลึกเตตระโกนอลแบเรียมไททาเนต (Barium titanate, BaTiO3 ) ที่มีลักษณะทางสัณฐานวิทยาเป็นรูปทรงแบบ 1 มิติ ด้วยวิธีการใช้การหลอมเหลวของเกลือ และท าการ หาเงื่อนไขที่เหมาะสมต่อการสังเคราะห์ผงคุณภาพสูง รวมทั้งการเตรียมเป็นวัสดุผสมกับโพลิเมอร์และท าการ ตรวจสอบสมบัติเพียโซอิเล็กทริกทางตรงเพื่อการน าไปประยุกต์ใช้งาน โดยผลการวิจัยพบว่า สามารถสังเคราะห์ผง ผลึกแบเรียมไททาเนตจากกระบวนการดังกล่าวได้ที่อุณหภูมิ 800o C ระยะเวลาการท าปฏิกิริยาที่ 3 ชั่วโมง โดย การใช้การหลอมเหลวระหว่างเกลือผสมโซเดียมคลอไรด์และโพแทสเซียมคลอไรด์ในอัตราสัดส่วนโมลที่เหมาะสม โดยท าการตรวจสอบโครงสร้างผลึกและยืนยันเฟสที่เกิดขึ้นด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ (X-ray diffraction technique; XRD) และเทคนิคการกระเจิงแสงในย่านรามาน (Raman spectroscopy) ซึ่งพบว่าผลที่ได้ สอดคล้องกัน โดยผงผลึก BaTiO3 ที่ได้มีความบริสุทธิ์และมีโครงสร้างผลึกแบบเตตระโกนอล สามารถค านวณค่า ความเป็นเตตระโกนอล (c/a) ได้เท่ากับ 1.0087 และท าการค านวณค่าความมีขั้วธรรมชาติ (spontaneous polarization) ของผงผลึก BaTiO3 โครงสร้างนาโนเส้นลวด ที่สังเคราะห์ได้ที่อุณหภูมิ 800o C พบว่ามีค่าเท่ากับ 49.7 ?C/cm 2 จากนั้น ท าการวิเคราะห์พื้นผิววัสดุด้วยเทคนิคเอ็กซเรย์โฟโตอิเล็กตรอน สเปคโตรสโคปี (X-ray photoelectron spectroscopy, XPS เพื่อยืนยันเลขออกสิเดชัน พบว่าเลขออกซิเดชันของ Ti คือ 4+ จากนั้นท า การตรวจสอบลักษณะทางสัณฐานวิทยาของผงผลึกที่เตรียมได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (Scanning electron microscope; SEM) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (transmission electron microscope; TEM) พบว่า อนุภาค BaTiO3 ที่สังเคราะห์ได้นั้นมีลักษณะรูปร่างเป็นแบบเส้นลวดที่มี ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางระดับนาโนเมตร (nanowires) ซึ่งรูปทรงเส้นลวดที่ได้นั้นมีพื้นผิวเรียบและมีความ สม่ าเสมอกันทั้งรูปร่างและขนาด โดยมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของรูปทรงนาโนเส้นลวดอยู่ที่ ~70 nm และมี ความยาวอยู่ที่มากกว่า 5 ?m และจากการตรวจสอบสมบัติเพียโซอิเล็กทริกด้วยชุดวัดแรงดัน พบว่า ความถี่ 10 Hz วัสดุคอมโพสิตที่เตรียมจากผงผลึก BaTiO3 โครงสร้างแบบนาโนเส้นลวด (nanowires) และพอลิเมอร์ชนิดโพลี ไดเมทิลไซล็อกเซน (PDMS) สามารถตอบสนองโดยการให้กระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ 2.6 volt