Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/80443
| Title: | การพัฒนาพอลิเมอร์ดูดซึมน้ำมากสำหรับพืชผลทางเกษตรและต้านภัยแล้ง |
| Other Titles: | Development of superabsorbent polymer for agricultural crops and drought resistance |
| Authors: | ศิริลักษณ์ พุ่มประดับ นลพรรณ ดิศพัฒน์ สุดา เกียรติกำจรวงศ์ |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. ภาควิชาเคมีเทคนิค |
| Subjects: | โพลิเมอร์ -- การดูดซึมและการดูดซับ แป้งมันสำปะหลัง กราฟต์โคโพลิเมอร์ |
| Issue Date: | 2561 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | ในงานวิจัยนี้ ทางคณะวิจัยได้สังเคราะห์พอลิเมอร์ดูดซึมน้ำมากจากแป้งมันสำปะหลังดัดแปรกราฟต์พอลิโพแทสเซียมอะคริเลต ที่มีความสามารถดูดซึมน้ำได้มาก ยับยั้งเชื้อแบคทีเรีย และย่อยสลายทางชีวภาพได้ โดยแบ่งการศึกษาออกเป็น 3 ขั้นตอน ดังนี้ การดัดแปรผิวแป้งมันสำปะหลังด้วยสารดัดแปรซิงก์ออกไซด์/เททระเอทิลออโทซิลิเกต ผ่านปฏิกิริยาโซล-เจลภายใต้ภาวะที่เป็นกรด ณ อุณหภูมิห้อง เป็นเวลา 24 ชั่วโมง เพื่อเพิ่มความสามารถในการยับยั้งเชื้อแบคทีเรียให้แก่แป้งมันสำปะหลัง ยืนยันโครงสร้างของแป้งมันสำปะหลังดัดแปรด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ และนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ของธาตุซิลิกอนในตัวอย่างสถานะของแข็ง วิเคราะห์ลักษณะทางสัณฐานวิทยาของแป้งมันสำปะหลังดัดแปรโดยเทคนิคจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์วิเคราะห์การกระจายสเปกตรัมของธาตุด้วยเอ็กซ์เรย์ และศึกษาองค์ประกอบของสารดัดแปรผิวด้วยเทคนิคเอกซ์เรย์โฟโตอิเล็กทรอนสเปกโทสโกปี แป้งมันสำปะหลังดัดแปรที่ใช้สารดัดแปรในสัดส่วนซิงก์ออกไซด์ร้อยละ 5 โดยน้ำหนัก และเททระเอทิลออโทซิลิเกตร้อยละ 0.5 โดยน้ำหนัก ให้ประสิทธิภาพในการยับยั้งเชื้อแบคทีเรียสูงที่สุด นำแป้งมันสำปะหลังดัดแปรที่ให้ประสิทธิภาพในการยับยั้งเชื้อแบคทีเรียสูงที่สุดมากราฟต์ด้วยสารตั้งต้นโพแทสเซียมอะคริเลต เพื่อสังเคราะห์พอลิเมอร์ดูดซึมน้ำมากผ่านกระบวนการกราฟต์โคพอลิเมอไรเซชัน วิเคราะห์โครงสร้างของพอลิเมอร์ดูดซึมน้ำมากที่ผ่านการกราฟต์ด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี และนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ของธาตุคาร์บอนในตัวอย่างสถานะของแข็ง ศึกษาสมบัติการดูดซึมน้ำ แป้งมันสำปะหลังดัดแปรต่อกรดอะคริมอนอเมอร์ในสัดส่วน 1 ต่อ 3 ให้ค่าการดูดซึมน้ำ 201 ± 4 g g⁻¹ ซึ่งมีค่าใกล้เคียงกับพอลิเมอร์ดูดซึมน้ำมากที่เตรียมจากแป้งมันสาปะหลังกราฟต์ด้วยสารตั้งต้นโพแทสเซียมอะคริเลตให้ค่าดูดซึมน้ำ 185 ± 15 g g⁻¹ แสดงให้เห็นว่า สารดัดแปรบนผิวของแป้งมันสำปะหลังดัดแปรไม่ได้ขัดขวางการดูดซึมน้ำของพอลิเมอร์ดูดซึมน้ำมาก สุดท้าย นำกราฟต์โคพอลิเมอร์ของแป้งมันสำปะหลังดัดแปรกราฟต์พอลิโพแทสเซียมอะคริเลตมาทดสอบการทดสอบการย่อยสลายทางชีวภาพด้วยเอนไซม์ α-อะไมเลส ผลการทดสอบที่ได้ยืนยันได้ว่า สารดัดแปรผิวไม่ขัดขวางการย่อยสลายทางชีวภาพของพอลิเมอร์ดูดซึมน้ำมาก |
| Other Abstract: | In this research, the superabsorbent polymers (SAP) were synthesized from modified cassava starch by grafting with potassium acrylate monomer in order to enhance the antibacterial property and biodegradation. The research was divided into three parts as follows. The starch was modified by zinc oxide (ZnO) and tetraethyl orthosilicate (TEOS) via a sol-gel reaction under acidic condition at ambient temperature for 24 h to enhance the antibacterial property of the starch. Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction and ²⁹Si solid-state nuclear magnetic resonance were used to confirm the structure of the modified starch. The morphology of the modified starch was characterized by scanning electron microscopy. The composition of modifier on starch surface was analyzed using X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy. The modified starch with 5 %wt ZnO and 0.5 %wt TEOS showed the maximum antibacterial activity. This modified starch with the maximum antibacterial activity was then grafted by potassium acrylate monomer to synthesize modified starch-g-potassium acrylate copolymer via graft copolymerization. The structure of SAP was examined by Fourier transform infrared spectroscopy and ¹³C solid-state nuclear magnetic resonance. The modified starch-to-acrylic acid monomer ratio of 1:3 gave the starch graft copolymer that demonstrated high water absorbency (201 ± 4 g g-¹). This value was similar to that of the neat starch grafted acrylate SAP (185 ± 15 g g-¹). Accordingly, the modifier on the modified starch surface did not affect the swelling of starch SAP. Finally, the biodegradation by α-amylase of modified starch-grafted-potassium acrylate copolymer was investigated. The result indicated that the modifier did not obstruct biodegradation property of SAP. |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/80443 |
| Type: | Technical Report |
| Appears in Collections: | Sci - Research Reports |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Sci_Sirilux Poompradub_2018.pdf | 2.33 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.