การสังเคราะห์และการหาลักษณะเฉพาะของวัสดุเชิงประกอบซิงก์ออกไซด์/ไทเทเนียมไดออกไซด์ระดับนาโนเมตร

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการสังเคราะห์และการหาลักษณะเฉพาะของไทเทเนียมไดออกไซด์ ซิงก์ออกไซด์ และวัสดุเชิงประกอบซิงก์ออกไซด์/ไทเทเนียมไดออกไซด์ที่มีอนุภาคระดับนาโนเมตรด้วยกระบวนการไฮโดรเทอร์มัล โดยศึกษาผลของตัวแปรต่างๆในการเตรียม ได้แก่ ชนิดสารตั้งต้นของซิงก์ออกไซด์และไทเทเนียมไดออกไซด์ ชนิดและความเข้มข้นของสารที่ใช้ตกตะกอน ค่าความเป็นกรดด่าง สัดส่วนของซิงก์ต่อไทเทเนียม จากผลการศึกษาพบว่าตัวแปรต่างๆเหล่านี้ ส่งผลต่อสมบัติทางกายภาพ และโฟโตคะตะลิสต์ของอนุภาคที่เตรียมได้ โดยวัสดุเชิงประกอบซิงก์ออกไซด์/ไทเทเนียมไดออกไซด์ที่เตรียมด้วยกระบวนการอิมเพรกเนชันผงไทเทเนียมไดออกไซด์ชนิดต่างๆ ได้แก่ ST-01 P-25 และที่สังเคราะห์จากสารตั้งต้นไทเทเนียมออกซีซัลเฟต ในสารละลายซิงก์ซัลเฟต ผ่านกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลที่อุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 6 ชั่วโมง ที่สัดส่วนโดยโมลของซิงก์ต่อไทเทเนียมเท่ากับ 0.5:1, 0.4:1, 0.3:1, 0.2:1, 0.1:1 จากนั้นอนุภาคของวัสดุเชิงประกอบที่เตรียมได้ถูกนำไปศึกษาเฟส ลักษณะรูปร่างอนุภาค พื้นที่ผิวจำเพาะ ค่าประจุที่พื้นผิวอนุภาค ซึ่งพบว่าวัสดุเชิงประกอบที่เตรียมจากไทเทเนียมไดออกไซด์ ST-01 และสารละลายซิงก์ซัลเฟตที่สัดส่วนโดยโมลของซิงก์ต่อไทเทเนียมเท่ากับ 0.1:1 แสดงประสิทธิภาพโฟโตคะตะลิสต์ในการย่อยสลายสารละลายเมทิลีนบลูสูงที่สุด โดยที่เมื่อสัดส่วนของซิงก์ต่อไทเทเนียมเพิ่มขึ้น ทำให้ประสิทธิภาพลดลง และการเตรียมวัสดุเชิงประกอบไม่ได้ช่วยส่งเสริมการเกิดปฏิกิริยาโฟโตคะตะลิสต์ ทั้งนี้เนื่องจากปัจจัยสำคัญซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพโฟโตคะตะลิสต์ ได้แก่ พื้นที่ผิวจำเพาะ และค่าประจุที่พื้นผิวของอนุภาค