ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การพัฒนาการสังเคราะห์และการนำไปใข้งานของนาโนไททาเนียราคาถูก

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การพัฒนาการสังเคราะห์และการนำไปใข้งานของนาโนไททาเนียราคาถูก
นักวิจัย : สรพงษ์ ภวสุปรีย์
คำค้น : dye-sensitized solar cell , Hydrothermal , Leucoxene mineral , Nanofibers , Titanium dioxide , เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง , เส้นใยนาโน , แร่ลูโคซีน , ไททาเนียมไดออกไซด์ , ไฮโดรเทอร์มอล
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2554
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=MRG5180124 , http://research.trf.or.th/node/4910
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

จุดมุ่งหมายของงานวิจัยนี้คือทำการเตรียมเส้นใยนาโนจากวัสดุราคาถูก (แร่ลูโคซีน) ใช้วิธีการเตรียมแบบไฮโดรเทอร์มอล ที่อุณหภูมิ 120ºC เป็นเวลา 72 ชั่วโมง และทำการศึกษาสมบัติต่างๆของเส้นใยนาโนที่ได้ ด้วยเครื่องวัดพื้นที่ผิวจำเพาะภายใต้สภาวะไนโตรเจน (BET) เครื่องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดและแบบส่องผ่าน (SEM,TEM) เครื่องเอกซเรย์ดิฟแฟรกชัน (XRD) รวมถึงการศึกษาประสิทธิภาพของการนำเอาเส้นใยนาโนไปใช้เป็นขั้วอิเล็คโทรดในเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง (Dye-sensitized solar cell, DSSCs) ผลที่ได้จากการศึกษาคือ เส้นใยนาโนมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 12 - 58 nm มีความยาวประมาณ 3 -22 μm เมื่อให้ความร้อนเป็นเวลา 2 ชั่วโมง ที่อุณหภูมิ 200-700ºC พบว่ามีเฟสหลักเป็นแบบ TiO2(B) ที่อุณหภูมิ 800–900°C มีเฟสหลักเป็นเฟสอนาเทส (Anatase) และที่อุณหภูมิ 1,000°C พบว่ามีเฟสหลักแบบรูไทล์ (Rutile) การเตรียมเส้นใยนาโนจากแร่ลูโคซีนโดยใช้วิธีการนี้ทำให้มีพื้นที่ผิวจำเพาะเพิ่มมากขึ้น (~55 m2/g) เมื่อเทียบกับสารตั้งต้น (แร่ลูโคซีน, ~0 m2/g) หลังจากทดลองใช้เส้นใยนาโนที่เตรียมได้นี้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาโดยใช้แสง เพื่อผลิตก๊าซไฮโดรเจน (H2) จากปฏิกิริยาแยกน้ำ (Water splitting reaction) พบว่าเส้นใยนาโนทที่ผ่านการให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 400 oC เกิดปริมาณก๊าซ H2 สูงที่สุด และให้ค่าประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง (DSSCs) หลังจากผสมกับอนุภาคนาโน TiO2 (P-25) ประมาณ 6.96 % โดยมีค่า กระแส (Jsc) 14.41 mA/cm2 และค่าความต่างศักย์ (Voc) 0.71 V ซึ่งวิธีการเตรียมวัสดุนาโนนี้เป็นวิธีการเตรียมที่ไม่ซับซ้อนยุ่งยาก จากวัสดุราคาถูกในประเทศ และเป็นวิธีที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าการผลิตไททาเนียมไดออกไซด์ในปัจจุบัน The aim of this study is to prepare nanofibers from low-cost material (leucoxene) by hydrothermal method at 120 oC for 72 h. The characterization of the prepared nanofibers using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Brunauer-Emmett-Teller (BET) specific surface area by nitrogen adsorption, and apply the prepared nanofibers as the electrode in dye-sensitized solar cell (DSSCs). From the results showed that; the prepared nanofibers size was 12 - 58 nm in width and about 3 - 22 µm in length. The BET surface area of the prepared sample and the starting material (leucoxene) were about 55 m2/g and 0 m2/g, respectively. The H2 production from water splitting reaction of the calcined nanofibers at 400 oC showed the highest amount of H2 gas. The solar energy conversion efficiency () of the cell using commercial nanoparticles (P25) mixed with the prepared nanofibers was about 6.96 % with Jsc of 14.415 mA/cm2 and Voc of 0.71 V; while  of the cell using only P-25 reached 6.22 %. This synthesis method provided a simple route to fabricate nanostructured materials from low-cost material and environmental friendly process.

บรรณานุกรม :
สรพงษ์ ภวสุปรีย์ . (2554). การพัฒนาการสังเคราะห์และการนำไปใข้งานของนาโนไททาเนียราคาถูก.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
สรพงษ์ ภวสุปรีย์ . 2554. "การพัฒนาการสังเคราะห์และการนำไปใข้งานของนาโนไททาเนียราคาถูก".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
สรพงษ์ ภวสุปรีย์ . "การพัฒนาการสังเคราะห์และการนำไปใข้งานของนาโนไททาเนียราคาถูก."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2554. Print.
สรพงษ์ ภวสุปรีย์ . การพัฒนาการสังเคราะห์และการนำไปใข้งานของนาโนไททาเนียราคาถูก. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2554.