การใช้สารลดแรงตึงผิวชนิดประจุบวกเพื่อควบคุมสมบัติและการตอบสนองโดยการเปลี่ยนสีของวัสดุเชิงประกอบระดับนาโนเมตรพอลิไดแอซีทิลีน/ซิงก์ออกไซด์

Abstract

การศึกษานี้เป็นงานวิจัยต่อเนื่องเพื่อปรับปรุงสมบัติของวัสดุเชิงประกอบระดับนาโนเมตรพอลิไดแอซีทิลีน/ซิงก์ออกไซด์ให้มีการตอบสนองในระดับที่แตกต่างจากเดิม โดยทำการเติมสารลดแรงตึงผิวชนิดประจุบวกลงในสารแขวนลอยวัสดุเชิงประกอบในตัวกลางน้ำและโทลูอีน ผลการทดลองพบว่าการเติมสารลดแรงตึงผิวชนิดประจุบวกเซทิลไตรเมทิลแอมโมเนียมโบรไมด์ที่ความเข้มข้น 1 มิลลิโมลาร์ลงในระบบตัวกลางน้ำทำให้สารแขวนลอยวัสดุเชิงประกอบเกิดการเปลี่ยนสีจากสีน้ำเงินเป็นสีเหลือง ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนสีได้หลากหลายรูปแบบ ได้แก่ สีน้ำเงินเป็นแดง เหลืองเป็นแดง และการเปลี่ยนสีแบบ 2 ขั้นตอนจากน้ำเงินเป็นเหลืองและเหลืองเป็นแดง นอกจากนี้ยังพบว่าการเติมสารเซทิลไตรเมทิลแอมโมเนียมโบรไมด์ช่วยเพิ่มความไวในการตอบสนองต่อกรดซาลิซิลิก บิวทิลเอมีน และเพนทิลเอมีน ของสารแขวนลอยวัสดุเชิงประกอบ ซึ่งเกิดจากการรบกวนโครงสร้างของวัสดุเชิงประกอบโดยสารลดแรงตึงผิวชนิดประจุบวกทำให้ความแข็งแรงพันธะของหมู่ฟังก์ชันแอลคีนและแอลไคน์ในสายโซ่หลักและระยะห่างระหว่างชั้นของพอลิไดแอเซทิลีนเกิดการเปลี่ยนแปลงไป โดยผลของเซทิลไตรเมทิลแอมโมเนียมโบรไมด์จะเห็นได้ชัดเจนในระบบตัวกลางน้ำ เมื่อทำการศึกษาถึงผลของการใช้สารลดแรงตึงผิวชนิดประจุบวกที่มีโครงสร้างแตกต่างกันอย่างเป็นระบบ ได้แก่ เซทิลไตรเมทิลแอมโมเนียมโบรไมด์ โดเดซิลไตรเมทิลแอมโมเนียมโบรไมด์ เดซิลไตรเมทิลแอมโมเนียมโบรไมด์ ไดเดซิลไดเมทิลแอมโมเนียมโบรไมด์ และเดคะเมโทเนียมโบรไมด์ ในระบบของสารแขวนลอยวัสดุเชิงประกอบในตัวกลางโทลูอีน พบว่าการใช้สารลดแรงตึงผิวชนิดประจุบวกที่มีความยาวสายโซ่อัลคิลสั้นกว่าจะเพิ่มความไวในการตอบสนองต่อกรดซาลิซิลิกและลดอุณหภูมิที่เกิดการเปลี่ยนสี แต่การใช้สารลดแรงตึงผิวชนิดประจุบวกที่มีสายโซ่อัลคิลยาวกว่าจะช่วยเพิ่มความเสถียรในการกระจายอนุภาค การเพิ่มจำนวนสายโซ่อัลคิลของสารลดแรงตึงผิวชนิดประจุบวกจะเพิ่มความไวในการตอบสนองต่อกรดซาลิซิลิกและลดอุณหภูมิที่เกิดการเปลี่ยนสี และยังช่วยให้เกิดการกระจายของอนุภาควัสดุเชิงประกอบในตัวกลางโทลูอีนได้ดีอีกด้วย ส่วนการเพิ่มจำนวนประจุบวกของสารลดแรงตึงผิวช่วยเพิ่มความเสถียรในการกระจายอนุภาคได้ดี แต่มีผลน้อยกว่าในการเพิ่มความไวในการตอบสนองโดยการเปลี่ยนสีของวัสดุเชิงประกอบ