Abstract:
งานวิจัยนี้ผู้วิจัยต้องการศึกษาการกู้คืนของแมงกานีสในรูปของแมงกานีสไดออกไซด์จาก แบตเตอรี่อัลคาไลน์ที่ผ่านการใช้งานแล้ว เพื่อจะนำไปใช้งานใหม่ในแบตเตอรี่สังกะสีไอออน โดยผู้วิจัยได้ ทำการชะละลายอัตราส่วนของผงขั้วแคโทดของแบตเตอรี่แอลคาไลน์ที่ผ่านการใช้งานแล้วซึ่งมีเฟส ZnxMn₃-xO₄. ที่อัตราส่วน โดยน้ำหนักผงขั้วแคโทดต่อปริมาตรกรดซัลฟิลริกที่ 1:10, 1:15 และ 1:20 (g/ml) โดยพบว่ามีประสิทธิภาพการชะละลายที่ 52, 79 และ 103% ตามลำดับ ต่อมาผู้วิจัยนำสารละลายที่ได้จากการชะละลายด้วยกรดนำมาสังเคราะห์แมงกานีสไดออกไซด์ในรูปของ เฟส α และ y ด้วยกระบวนการไฮโดรเทอร์มัล ผลที่ได้พบว่าสามารถสังเคราะห์ผง α -MnO₂ และ y-MnO₂ ที่มีลักษณะสัณฐานเป็นเส้นใย และผลึกรูปเข็มระดับนาโนเมตรเรียงตัวคล้ายหอยเม่น ตามลำดับ จากนั้นจึงได้นำที่อัตราส่วนผงขั้วแคโทดต่อกรดซัลฟิวริก 1:20 มาเตรียมเป็นวัสดุเชิงประกอบ MnO₂ /คาร์บอน โดยใช้คาร์บอนพรุนแบบที่ได้รับโดยตรง (C) และแบบที่มีการปรับสภาพผิว (SC) พบว่า α -MnO₂ และ y-MnO₂ โดย y-MnO₂ จะสามารถเคลือบโดยรอบอนุภาคคาร์บอนได้ดีกว่า และจากการวิเคราะห์องค์ประกอบเคมีด้วยเทคนิค EDS พบเพียง Mn, O, และ C นอกจากนี้ยังสามารถเตรียม α-MnO₂, α-MnO₂/C, α-MnO₂/SC, y-MnO₂, y-MnO₂/SC โดยมีประสิทธิภาพการกู้คืนแมงกานีสจากผงแคโทดของแอลคาไลน์ที่ผ่านการใช้งานแล้วอยู่ที่ 95.42 ± 22.76, 68.63, 57.63, 46.01 ± 5.38, 38.61%, ตามลำดับ
