เมมเบรนนาโนคอมโพสิทสำหรับการปรับปรุงคุณภาพเชื้อเพลิงชีวภาพ
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
วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้คือ เพื่อศึกษาวิธีการสังเคราะห์อนุภาคนาโนซิลิกอนไดออกไซด์ที่มีรูพรุนระดับมีโซ (MSNs) และมีขนาดอนุภาคสม่ำเสมอ และไททาเนียมไดออกไซด์ (TiO2) เตรียมและศึกษาคุณลักษณะของเมมเบรน คอมโพสิทนาโนแบบโครงข่ายซ้อนที่เติมด้วยอนุภาค MSNs สำหรับการปรับปรุงคุณภาพเชื้อเพลิงชีวภาพ นอกจากการสังเคราะห์อนุภาคนาโนและการเตรียมเมมเบรนคอมโพสิทนาโนแบบโครงข่ายซ้อนแล้ว งานวิจัยนี้ยังได้ศึกษาออกแบบและสร้างระบบต้นแบบสำหรับทดสอบสมรรถนะการแยกเชื้อเพลิงชีวภาพของเมมเบรนคอมโพสิทด้วย สำหรับการสังเคราะห์อนุภาคนั้น อนุภาคนาโนได้ถูกสังเคราะห์ด้วยเทคนิคการควบแน่นร่วมภายใต้สภาวะสองเฟส (Bi-phasic) โดยใช้ MTAB เป็นแม่พิมพ์และใช้ TEA และ X-100 เป็นแม่พิมพ์ร่วม ขณะที่เมมเบรนคอมโพสิทแบบโครงข่ายซ้อน ได้ถูกเตรียมโดยใช้โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง (HPVA) และต่ำ (LPVA) เป็นพอลิเมอร์ฐาน การเตรียมเมมเบรนถูกแบ่งเป็น 2 ขั้นตอน ขั้นแรกเป็นการเตรียมโครงข่ายที่ 1 โดยการเติม MSNs ในเมตริกซ์ของ HPVA และหลังจากผ่านการเชื่อมขวางโครงข่ายที่ 1 ด้วยความร้อนที่ 130 ?C เป็นเวลา 1 h แล้ว เมมเบรนที่ได้จะถูกนำไปเตรียมโครงข่ายที่ 2 ด้วยการแช่เมมเบรนที่ได้จากขั้นตอนที่ 1 ใน LPVA ที่อุณหภูมิ 70 ?C เป็นเวลา 30 min อนุภาคนาโนและเมมเบรนคอมโพสิทที่สังเคราะห์ได้ได้ถูกวิเคราะห์คุณสมบัติด้วยเทคนิควิเคราะห์ต่าง ๆ เช่น กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (TEM) เทคนิควิเคราะห์พื้นที่ผิวจำเพาะ (BET) ด้วยการวัดปริมาณของแก๊สไนโตรเจนที่ถูกดูดซับบนผิวของวัสดุ และเทคนิควิเคราะห์พลวัตของสมบัติเชิงกลความร้อน (DMTA) ผลการวิจัยพบว่า สามารถสังเคราะห์อนุภาค MSNs และ TiO2 ได้ สำหรับ MSNs ที่สังเคราะห์โดยใช้ MTAB, MTAB+TEA และ MTAB+X-100 เป็นแม่พิมพ์ มีการกระจายตัวของขนาดอนุภาคค่อนข้างสม่ำเสมอและมีพื้นที่ผิวจำเพาะ (Specific surface area, SSA) สูงกว่า 600 m2/g และจากการวิเคราะห์โปรไฟล์ของการดูดและคายซับก๊าซไนโตรเจน พบว่า อนุภาค MSNs ที่ได้ มีรูพรุนระดับไมโคร (Microporous) ด้วย ขณะที่ SSA ของอนุภาคนาโนไททาเนียมไดออกไซด์ที่สังเคราะห์ด้วยวิธีเดียวกันโดยใช้ CTAB เป็นแม่พิมพ์และใช้ NH4OH เป็นสารตัวเร่ง มี SSA และขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนเท่ากับ 25.80 m2/g และ 27.61 nm ผลการเตรียมเมมเบรนคอมโพสิทแบบโครงข่ายซ้อนพบว่า โครงสร้างภาคตัดขวางของเมมเบรนเป็นแบบแน่นโดยที่อนุภาค MSNs กระจายตัวค่อนข้างสม่ำเสมอและเข้ากันได้ดีกับเมตริกซ์ของ PVA เติม MSNs ในเมตริกซ์ของ PVA ทำให้ค่าความสามารถในการซึมผ่านได้และค่าความแข็งแรงเชิงกลของเมมเบรนสูงขึ้น ส่งผลให้สมรรถนะของเมมเบรนดีขึ้น ผลการศึกษา ออกแบบและสร้างระบบต้นแบบสำหรับการทดสอบสมรรถนะการแยกเชื้อเพลิงชีวภาพ พบว่า สามารถสร้างระบบต้นแบบได้สำเร็จ และสามารถใช้ในการทดสอบสมรรถนะการแยกของเมมเบรนได้เป็นอย่างดี ไม่มีการรั่วไหลของสาร คำสำคัญ : วัสดุนาโน, เมมเบรนคอมโพสิทนาโน, เอทานอล, เชื้อเพลิงชีวภาพ, การแยก