| 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.
|
