Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/51979
Title: Preparation of citric acid-doped polyaniline fibrous membrane by electrospinning for ammonia sensing
Other Titles: การเตรียมเยื่อเส้นใยพอลิอะนิลินโดปด้วยกรดซิตริกโดยอิเล็กโทรสปินนิงสำหรับการรับรู้แอมโมเนีย
Authors: Kantipa Sitlaothaworn
Advisors: Puttaruksa Varanusupakul
Other author: Chulalongkorn University. Faculty of Science
Advisor's Email: puttaruksa.w@chula.ac.th
Subjects: Electrospinning
Ammonia
Nanofibers
การปั่นด้ายด้วยไฟฟ้าสถิต
เส้นใยนาโน
แอมโมเนีย
Issue Date: 2008
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: Electrospinning is one of the simplest techniques for obtaining ultrafine fibers with diameter ranging from nanometer to sub-micrometers. In this study, electrospun mats of citric acid-doped polyaniline (PANi) blended polyvinyl alcohol (PVA) were prepared. Due to electrospinning PANi alone is difficult as limited by its molecular weight and solubility, blending PANi with PVA was employed to assist in fiber formation. The morphology, diameter, and structure of electrospun fibers were investigated by Scanning Electron Microscopy (SEM). The fibers had a diameter ranging from 400 nm to 700 nm. To producing fine fibers, the flow rate at 15 mL/min, the diameter of needle at 0.55 mm, the electric potential at 15 kV and distance between the needle and the collection screen at 25 cm were used. The electrospun fibers were regular, straight and uniform. These electrospun mats were then studied for ammonia gas sensing. The decrease of their resistance was observed when exposed to ammonia gas. Additionally, the ammonia sensing of this electrospun mat was reversible. The response time and recovery time were 5 and 10 minutes, respectively. The responses of repeated sensing of ammonia gas were reproducible up to 12 cycles. In the presence of 1 to 100 ppm of ammonia gas, the changes of resistance were well related to the concentration of ammonia gas. In comparison to PANi-PVA membrane by casting, the sensing of ammonia using PANi-PVA electrospun mat was better in sensitivity and shorter in response time and recovery time. In addition, the sensing of ammonia gas in real sample was performed. The concentrations of ammonia gas using PANi-PVA electrospun mat were comparable to those using commercial ammonia sensor.
Other Abstract: การปั่นเส้นใยด้วยไฟฟ้าสถิตย์เป็นเทคนิคที่ง่ายสำหรับการผลิตเส้นใยขนาดเล็กที่มีเส้น ผ่านศูนย์กลางระดับนาโนเมตรถึงระดับหนึ่งถึงสองไมโครเมตร ในงานวิจัยนี้ได้ศึกษาการเตรียม เส้นใยพอลิอะนิลินโดปด้วยกรดซิตริกผสมกับพอลิไวนิลแอลกอฮอล์(PANi-PVA) โดยเทคนิคการ ปั่นเส้นใยด้วยไฟฟ้าสถิตย์เนื่องจากการผลิตเส้นใยพอลิอะนิลินเดี่ยวๆ ทำได้ยากด้วยข้อจำกัด ทางด้านมวลโมเลกุลและการละลายของพอลิอะนิลิน ดังนั้นการผสมกับพอลิไวนิลแอลกอฮอล์จะ ช่วยการสร้างเส้นใยของพอลิอะนิลินจากการตรวจสอบโครงสร้างสัณฐานของเส้นใย เส้นผ่าน ศูนย์กลางและลักษณะของเส้นใยด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดพบว่าเส้นผ่าน ศูนย์กลางของเส้นใยอยู่ในช่วง 400-700 นาโนเมตร โดยเส้นใยที่ดีได้จากการปั่นเส้นใยด้วยอัตรา การไหลที่15 ไมโครลิตรต่อนาทีใช้ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของหัวเข็ม 0.55 มิลลิเมตร ศักย์ไฟฟ้า 15 กิโลโวลต์และระยะทางจากหัวเข็มถึงแผ่นรองรับที่ 25 เซนติเมตร เส้นใยที่ได้มี ความเป็นระเบียบ เป็นเส้นตรงและมีความสม่ำเสมอ เมื่อนำเส้นใยที่ได้ไปรับรู้แก็สแอมโมเนีย พบว่าค่าความต้านทานของแผ่นเส้นใยจะลดลงเมื่อได้รับแก๊สแอมโมเนียนอกจากนี้การรับรู้แก็ส แอมโมเนียของแผ่นเส้นใยสามารถผันกลับได้โดยระยะเวลาของการตอบสนองและการผันกลับ เท่ากับ 5 และ 10 นาทีตามลำดับ การตรวจวัดแก็สแอมโมเนียซ้ำติดต่อกันให้ค่าการตอบสนองที่ ไม่แตกต่างกัน 12 ครั้ง และการตรวจวัดแก็สแอมโมเนียในช่วงความเข้มข้น 1 ถึง 100 ส่วนในล้าน ส่วน การเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานของแผ่นเส้นใยมีความสัมพันธ์เป็นเส้นตรงกับความ เข้มข้นของแก็สแอมโมเนีย เมื่อเปรียบเทียบการรับรู้แอมโมเนียกับแผ่นฟิล์ม PANi-PVA จากการ เตรียมแบบคาสติ้ง การรับรู้แก็สแอมโมเนียด้วยแผ่นเส้นใยมีความไวที่ดีกว่าและเวลาของการ ตอบสนองและการผันกลับที่สั้นกว่า นอกจากนี้การรับรู้แก็สแอมโมเนียในตัวอย่างจริงของแผ่น เส้นใยได้ค่าความเข้มข้นของแก็สแอมโมเนียที่ไม่แตกต่างจากตัวรับรู้แก๊สแอมโมเนียที่มีขายอยู่ใน ปัจจุบัน
Description: Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2008
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Chemistry
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/51979
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2008.1732
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2008.1732
Type: Thesis
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
kantipa_si_front.pdf1.69 MBAdobe PDFView/Open
kantipa_si_ch1.pdf1.17 MBAdobe PDFView/Open
kantipa_si_ch2.pdf3.04 MBAdobe PDFView/Open
kantipa_si_ch3.pdf1.15 MBAdobe PDFView/Open
kantipa_si_ch4.pdf3.72 MBAdobe PDFView/Open
kantipa_si_ch5.pdf513.66 kBAdobe PDFView/Open
kantipa_si_back.pdf1.04 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.