| ชื่อเรื่อง | : | การตรวจสอบการสังเคราะห์สารประกอบที่มีรูปร่างแบบเดนไดท์โดยวิธีทางสารละลาย |
| นักวิจัย | : | ฐปนีย์ สารครศรี |
| คำค้น | : | Cu2Sb , Cu6Sn5 , dendrite structure , InSb , Lithium-ion battery , solution route , คอปเปอร์ทิน , คอปเปอร์แอนติโมไนด์ , ลิเทียม-ไอออนแบตเตอรี , วิธีทางสารละลาย , อินเดียมแอนติโมไนด์ , โครงสร้างแบบเดนไดรท์ |
| หน่วยงาน | : | สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย |
| ผู้ร่วมงาน | : | - |
| ปีพิมพ์ | : | 2549 |
| อ้างอิง | : | http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=MRG4680166 , http://research.trf.or.th/node/400 |
| ที่มา | : | - |
| ความเชี่ยวชาญ | : | - |
| ความสัมพันธ์ | : | - |
| ขอบเขตของเนื้อหา | : | - |
| บทคัดย่อ/คำอธิบาย | : | วิธีทางสารละลายเป็นเทคนิคที่ถูกใจในการสังเคราะห์สารประกอบโลหะคู่ InSb, Cu6Sn5 และ Cu2Sb โดยที่สารประกอบทั้งสามนี้ได้ถูกศึกษาว่าสามารถใช้ทำเป็นขั้นแอโนดสำหรับแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนที่ให้ความสามารถในการเก็บประจุที่เหนือกว่าแอโนดที่ทำมาจากวัสดุคาร์บอนในปัจจุบัน วิธีทางสารละลายคือวิธีที่ใช้ปฏิกิริยารีดอกซ์ระหว่างเกลือของโลหะสองชนิดที่ละลายในตัวทำละลายที่เหมาะสมกับผงโลหะที่ทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ การสังเคราะห์โดยวิธีนี้จะได้ผลิตภัณฑ์เป็นผงที่มีรูปลักษณะทางกายภาพเป็นแบบอนุภาคเดนไดรท์ที่เกิดจากการจัดเรียงตัวกันของอนุภาคของสารประกอบโลหะในขนาดนาโนมิเตอร์ งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาผลของตัวแปรในปฏิกิริยา คือตัวทำละลาย ขนาดอนุภาคของตัวรีดิวซ์ และอุณหภูมิที่ใช้ทำปฏิกิริยา ต่อการเกิดเป็นสารประกอบโลหะและการเกิดเป็นรูปร่างแบบเดนไดรท์ รวมถึงศึกษากลไกการเกิดรูปร่างแบบแดนไดรท์ โดยจะเป็นการพิสูจน์ข้อสมมุติฐานที่ว่าสารประกอบโลหะจะเริ่มก่อตัวบนอนุภาคของตัวรีดิวซ์และเกิดการพัฒนาต่อไปเป็นเดนไดรท์ด้วยแรงดึงดูดทางไฟฟ้า ซึ่งจากการทดลองการแปรผันตัวแปรในการเตรียมสารประกอบทั้งสาม แล้วตรวจวิเคราะห์โครงสร้างของผลิตภัณฑ์ด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอ็กส์ วิเคราะห์รูปลักษณะด้วยกล้องจุลทรรศนศาสตร์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด และวิเคราะห์รูปลักษณ์สัณฐานในระดับนาโนมิเตอร์พร้อมทั้งวิเคราะห์โครงสร้างที่สัมพันธ์โดยตรงต่อกันด้วยกล้องจุลทรรศนศาสตร์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน มากไปกว่านั้นยังได้ใช้เทคนิคอิฟราเรดในการตรวจวิเคราะห์เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีสารสารประกอบโลหะอนินทรีย์ที่อาจจะเกิดขึ้นและหลงเหลืออยู่ในผลิตภัณฑ์ พบว่าตัวทำลายต่างชนิดกันจะมีผลต่อการเกิดผลิตภัณฑ์ และรูปร่างของผลิตภัณฑ์ ตัวทำลายที่เป็นเอทิลีนไกลคอลจะให้ผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างแบบเดนไดรท์มากที่สุดเมื่อเทียบกับตัวทำละลายชนิดอื่นๆ ที่ใช้ในการศึกษา ขนาดของอนุภาคของตัวรีดิวซ์ ซึ่งที่ศึกษาก็คือผงสังกะสีขนาด 45 และ 10 ไมครอน จะไม่ค่อยมีผลมากนักในกรณีของการเตรียมสารประกอบ InSb กับ Cu6Sn5 แต่จะมีผลค่อนข้างมากในการเตรียมสารประกอบ Cu2Sb โดยขนาดอนุภาคของตัวรีดิวซ์ที่เล็กกว่าจะให้ผลิตภัณฑ์ดีกว่า ส่วนอุณหภูมิในการทำปฏิกิริยาซึ่งก็คือที่อุณหภูมิ 0 , ห้องและ 50 องศาเซลเซียส จะมีผลค่อนข้างมากเฉพาะต่อการสังเคราะห์สารประกอบ Cu2Sb เท่านั้น ส่วนผลการทดลองการศึกษากลไกการเกิดเดนไดรท์โดยการหยุดปฏิกิริยาก่อนที่จะเกิดสมบูรณ์หรือขณะที่ตัวรีดิวซ์ยังเปลี่ยนเป็นอิออนยังไม่หมด โดยการหยุดปฏิกิริยาหลังจากเติมผงสังกะสีแล้ว 1,2,3,4 และ 5 นาที เพื่อดูการพัฒนาของการเกิดเดนไดรท์ พบว่าอนุภาคของสารประกอบจะเริ่มก่อตัวบนอนุภาคของตัวรีดิวซ์แล้วเจริญเติบโตพัฒนาจนเป็นเดนไดรท์ และจะกระจายตัวอยู่ในสารละลายหลังจากที่โลหะสังกะสีได้ถูกเปลี่ยนไปเป็นอิออนของสังกะสีทั้งหมด ซึ่งเป็นจริงตามสมมติฐานที่ตั้งไว้ Solution route is a technique that was used for the synthesis of binary compounds, InSb, Cu6Sn5 and Cu2Sb. These three compounds were proposed as anode materials for lithium-ion battery, which provide high volumetric capacities over commercially carbon based anode. Solution route method is the method that used redox reaction between two metal salts dissolved in suitable solvent and metal powder reducing agent. This synthesis method gave product powders with physical morphology of dendrite particles forming by the nanometer intermetallic particles arrangement. This research studied the effect of processing parameters which were solvent, reducing agent particle size, and reaction temperature, to the formation of intermetallic compounds and the formation of dendrite morphology. Moreover the dendrite formation mechanism was also studied to verify the hypothesis proposing that intermetallic compounds will nucleate on reducing agent particle and grow into dendrite structure induced by an electric field. After the processing parameters were studied, the products were characterization by X-ray diffraction, morphological studied by scanning electron microscopy, and nanometer morphology directly related to crystallographic structure studied by transmission electron microscopy techniques. Additionally, infrared spectroscopy was used for verify the disappearance of organometallic compounds which may occur and left in the products. It was found that different type of solvents affected the intermetallic and dendrite structure formation differently. Ethylene glycol solvent gave the most dendritic intermetallic compounds compared with other two solvents. Reducing agent particle sizes, which were 45 and 10 ?m zinc powders, had less effect for the synthesis of InSb and Cu6Sn5 than the synthesis of Cu2Sb compound. Smaller reducing agent particle size gave relatively higher product powders. For reaction temperatures, which ware 0, room, and 50๐C, only significantly affected the synthesis of Cu2Sb compound, similar to the effect of reducing agent particle size. Finally, the dendrite formation studied was conducted by stopped the reaction before the disappeared of reducing agent, which were at the point of 1,2,3,4 and 5 minutes after adding reducing agent to the solution for dendrites development determination. It was found that intermetallic compound started to nucleate on reducing particle and grown into dendrites. After the zinc metal had completely transferred into zinc ions, dendrite particles were found to disperse in the solution. This result is consistence with the proposed hypothesis. |
| บรรณานุกรม | : |
ฐปนีย์ สารครศรี . (2549). การตรวจสอบการสังเคราะห์สารประกอบที่มีรูปร่างแบบเดนไดท์โดยวิธีทางสารละลาย.
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย. ฐปนีย์ สารครศรี . 2549. "การตรวจสอบการสังเคราะห์สารประกอบที่มีรูปร่างแบบเดนไดท์โดยวิธีทางสารละลาย".
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย. ฐปนีย์ สารครศรี . "การตรวจสอบการสังเคราะห์สารประกอบที่มีรูปร่างแบบเดนไดท์โดยวิธีทางสารละลาย."
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2549. Print. ฐปนีย์ สารครศรี . การตรวจสอบการสังเคราะห์สารประกอบที่มีรูปร่างแบบเดนไดท์โดยวิธีทางสารละลาย. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2549.
|
