การพัฒนาพอลิเมอร์ดูดซึมน้ำมากสำหรับพืชผลทางเกษตรและต้านภัยแล้ง

ศิริลักษณ์ พุ่มประดับ; นลพรรณ ดิศพัฒน์; สุดา เกียรติกำจรวงศ์

dc.contributor.author	ศิริลักษณ์ พุ่มประดับ
dc.contributor.author	นลพรรณ ดิศพัฒน์
dc.contributor.author	สุดา เกียรติกำจรวงศ์
dc.contributor.other	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
dc.contributor.other	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. ภาควิชาเคมีเทคนิค
dc.date.accessioned	2022-09-02T09:03:40Z
dc.date.available	2022-09-02T09:03:40Z
dc.date.issued	2561
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/80443
dc.description.abstract	ในงานวิจัยนี้ ทางคณะวิจัยได้สังเคราะห์พอลิเมอร์ดูดซึมน้ำมากจากแป้งมันสำปะหลังดัดแปรกราฟต์พอลิโพแทสเซียมอะคริเลต ที่มีความสามารถดูดซึมน้ำได้มาก ยับยั้งเชื้อแบคทีเรีย และย่อยสลายทางชีวภาพได้ โดยแบ่งการศึกษาออกเป็น 3 ขั้นตอน ดังนี้ การดัดแปรผิวแป้งมันสำปะหลังด้วยสารดัดแปรซิงก์ออกไซด์/เททระเอทิลออโทซิลิเกต ผ่านปฏิกิริยาโซล-เจลภายใต้ภาวะที่เป็นกรด ณ อุณหภูมิห้อง เป็นเวลา 24 ชั่วโมง เพื่อเพิ่มความสามารถในการยับยั้งเชื้อแบคทีเรียให้แก่แป้งมันสำปะหลัง ยืนยันโครงสร้างของแป้งมันสำปะหลังดัดแปรด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ และนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ของธาตุซิลิกอนในตัวอย่างสถานะของแข็ง วิเคราะห์ลักษณะทางสัณฐานวิทยาของแป้งมันสำปะหลังดัดแปรโดยเทคนิคจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์วิเคราะห์การกระจายสเปกตรัมของธาตุด้วยเอ็กซ์เรย์ และศึกษาองค์ประกอบของสารดัดแปรผิวด้วยเทคนิคเอกซ์เรย์โฟโตอิเล็กทรอนสเปกโทสโกปี แป้งมันสำปะหลังดัดแปรที่ใช้สารดัดแปรในสัดส่วนซิงก์ออกไซด์ร้อยละ 5 โดยน้ำหนัก และเททระเอทิลออโทซิลิเกตร้อยละ 0.5 โดยน้ำหนัก ให้ประสิทธิภาพในการยับยั้งเชื้อแบคทีเรียสูงที่สุด นำแป้งมันสำปะหลังดัดแปรที่ให้ประสิทธิภาพในการยับยั้งเชื้อแบคทีเรียสูงที่สุดมากราฟต์ด้วยสารตั้งต้นโพแทสเซียมอะคริเลต เพื่อสังเคราะห์พอลิเมอร์ดูดซึมน้ำมากผ่านกระบวนการกราฟต์โคพอลิเมอไรเซชัน วิเคราะห์โครงสร้างของพอลิเมอร์ดูดซึมน้ำมากที่ผ่านการกราฟต์ด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี และนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ของธาตุคาร์บอนในตัวอย่างสถานะของแข็ง ศึกษาสมบัติการดูดซึมน้ำ แป้งมันสำปะหลังดัดแปรต่อกรดอะคริมอนอเมอร์ในสัดส่วน 1 ต่อ 3 ให้ค่าการดูดซึมน้ำ 201 ± 4 g g⁻¹ ซึ่งมีค่าใกล้เคียงกับพอลิเมอร์ดูดซึมน้ำมากที่เตรียมจากแป้งมันสาปะหลังกราฟต์ด้วยสารตั้งต้นโพแทสเซียมอะคริเลตให้ค่าดูดซึมน้ำ 185 ± 15 g g⁻¹ แสดงให้เห็นว่า สารดัดแปรบนผิวของแป้งมันสำปะหลังดัดแปรไม่ได้ขัดขวางการดูดซึมน้ำของพอลิเมอร์ดูดซึมน้ำมาก สุดท้าย นำกราฟต์โคพอลิเมอร์ของแป้งมันสำปะหลังดัดแปรกราฟต์พอลิโพแทสเซียมอะคริเลตมาทดสอบการทดสอบการย่อยสลายทางชีวภาพด้วยเอนไซม์ α-อะไมเลส ผลการทดสอบที่ได้ยืนยันได้ว่า สารดัดแปรผิวไม่ขัดขวางการย่อยสลายทางชีวภาพของพอลิเมอร์ดูดซึมน้ำมาก	en_US
dc.description.abstractalternative	In this research, the superabsorbent polymers (SAP) were synthesized from modified cassava starch by grafting with potassium acrylate monomer in order to enhance the antibacterial property and biodegradation. The research was divided into three parts as follows. The starch was modified by zinc oxide (ZnO) and tetraethyl orthosilicate (TEOS) via a sol-gel reaction under acidic condition at ambient temperature for 24 h to enhance the antibacterial property of the starch. Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction and ²⁹Si solid-state nuclear magnetic resonance were used to confirm the structure of the modified starch. The morphology of the modified starch was characterized by scanning electron microscopy. The composition of modifier on starch surface was analyzed using X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy. The modified starch with 5 %wt ZnO and 0.5 %wt TEOS showed the maximum antibacterial activity. This modified starch with the maximum antibacterial activity was then grafted by potassium acrylate monomer to synthesize modified starch-g-potassium acrylate copolymer via graft copolymerization. The structure of SAP was examined by Fourier transform infrared spectroscopy and ¹³C solid-state nuclear magnetic resonance. The modified starch-to-acrylic acid monomer ratio of 1:3 gave the starch graft copolymer that demonstrated high water absorbency (201 ± 4 g g-¹). This value was similar to that of the neat starch grafted acrylate SAP (185 ± 15 g g-¹). Accordingly, the modifier on the modified starch surface did not affect the swelling of starch SAP. Finally, the biodegradation by α-amylase of modified starch-grafted-potassium acrylate copolymer was investigated. The result indicated that the modifier did not obstruct biodegradation property of SAP.	en_US
dc.description.sponsorship	ได้รับทุนอุดหนุนการวิจัยจากจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และสำนักงานคณะกรรมการนโยบายวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและนวัตกรรมแห่งชาติ	en_US
dc.language.iso	th	en_US
dc.publisher	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.rights	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.subject	โพลิเมอร์ -- การดูดซึมและการดูดซับ	en_US
dc.subject	แป้งมันสำปะหลัง	en_US
dc.subject	กราฟต์โคโพลิเมอร์	en_US
dc.title	การพัฒนาพอลิเมอร์ดูดซึมน้ำมากสำหรับพืชผลทางเกษตรและต้านภัยแล้ง	en_US
dc.title.alternative	Development of superabsorbent polymer for agricultural crops and drought resistance	en_US
dc.type	Technical Report	en_US