การพัฒนาตัวตรวจวัดก๊าซมลพิษจากอุตสาหกรรมโดยใช้ท่อคาร์บอนระดับนาโนเมตรที่ได้จากผลพลอยได้ของไบโอดีเซล

ธวัชชัย ชรินพาณิชกุล; อภินันท์ สุทธิธารธวัช

dc.contributor.author	ธวัชชัย ชรินพาณิชกุล
dc.contributor.author	อภินันท์ สุทธิธารธวัช
dc.contributor.other	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
dc.date.accessioned	2023-10-02T08:54:39Z
dc.date.available	2023-10-02T08:54:39Z
dc.date.issued	2554
dc.identifier.uri	https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/83667
dc.description.abstract	โครงการวิจัยนี้ ได้ทำการวิจัยพัฒนาวิธีการสังเคราะห์ อนุภาคคาร์บอนระดับนาโนเมตรโดยใช้กลีเซอรีนซึ่งเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการผลิตไบโอดีเซล โดยใช้สัดส่วนโดยโมลของกลีเซอรอล และเฟอร์โรซีนที่แตกต่างกัน จากผลการวิจัยพบว่าการสังเคราะห์ ที่อุณหภูมิ 850 องศาเซลเซียส โดยทำการเพิ่มปริมาณกลีซอลรอลซึ่งเป็นแหล่งคาร์บอนแล้วควบคุมปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาให้คงที่จะทำให้อนุภาคท่อคาร์บอนระดับนาโนเมตรที่ได้มีปริมาณเพิ่มขึ้น ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้น แต่ความยาวของอนุภาคมีค่าลดลง และมีปริมาณปริมาณคาร์บอนที่ไร้รูปร่างมากขึ้น เนื่องจากตัวเร่งปฏิกิริยาไม่เพียงพอที่จะทำให้กลุ่มอะตอมคาร์บอนเปลี่ยนแปลงรูปร่างได้ทั้งหมด ในขั้นตอนการเตรียมพอลิเมอร์ประกอบแต่งของท่อคาร์บอนระดับนาโนเมตรและพอลิเมทิล เมตะไครเลทได้ด้วยการเติมท่อคาร์บอนระดับนาโนเมตรลงไปในพอลิเมทิลเมตะไครเลทระหว่างการเกิดการปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชันของเมทิลเมตะไครเลท จากการวิเคราะห์คุณสมบัติของพอลิเมอร์ประกอบแต่ง พบว่าท่อคาร์บอนระดับนาโนเมตรที่เติมลงไปในพอลิเมทิลเมตะไครเลทจะช่วยเพิ่มคุณสมบัติด้านความคงทนต่อความร้อนของพอลิเมทิลเมตะไครเลทบริสุทธิ์ และเมื่อเพิ่มปริมาณของท่อคาร์บอนระดับนาโนเมตรเข้าไปในพอลิเมทิลเมตะไครเลทจะทำให้โครงข่ายของท่อคาร์บอนระดับนาโนเมตรจัดเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบมากขึ้น ในส่วนหลักของโครงการวิจัยซึ่งเป็นการพัฒนาตัวตรวจวัดก๊าซที่ทำจากพอลิเมอร์ประกอบแต่งของท่อคาร์บอนระดับนาโนเมตร และ พอลิเมทิลเมตะไครเลทโดยที่ใช้วิธี Screen printing เมื่อนำตัวตรวจวัดก๊าซไปทำการวิเคราะห์ค่าความต้านทานไฟฟ้าเริ่มต้นของตัวตรวจวัดก๊าซพบว่าค่าความต้านทานไฟฟ้าลดลงเมื่อปริมาณของท่อคาร์บอนระดับนาโนเมตรที่เติมลงไปในพอลิเมทิ เมตะไครเลทบริสุทธ์สูงขึ้น เนื่องจากท่อคาร์บอนระดับนาโนเมตรเกิดการพาดต่อกันจนเป็นโครงข่ายที่จัดเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบ ทำให้ไฟฟ้าไหลผ่านได้มากยิ่งขึ้น เมื่อนำตัวตรวจวัดก๊าซ ไปสัมผัสกับไอของโทลูอีนพบว่าความต้านทานไฟฟ้าสูงขึ้น เนื่องจากไอของโทลูอีนแพร่เข้าไปในเมทริกซ์ของพอลิเมทิลเมตะไครเลทจนทำให้พอลิเมทิลเมตะไครเลทเกิดการ Swelling ขึ้น นอกจากนี้ไอของโทลูอีนยังไปทำลายโครงข่ายของท่อคาร์บอนระดับนาโนเมตรทำให้ไฟฟ้าไหลผ่านได้น้อยลงส่งผลให้การนำไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงไปซึ่งสามารถแปลผลออกมาเป็นปริมาณก๊าซที่ตรวจวัดได้	en_US
dc.description.abstractalternative	In this research project, synthesis of carbon nanotubes from a mixture of ferrocene and glycerine, which is a by-product of biodiesel production process, has been conducted by varying the molar ratio of glycerine to ferrocene. It was found that at 850°C, the increase in the glycerine as the carbon source resulted in the elevated production of carbon nanotubes of which diameters became bigger with shorter length. The increase in amorphous carbon was also detected with the increase in the glycerine molar ratio because of the insufficient iron catalyst amount. Preparation of carbon nanoparticle/PMMA composite could be achieved by adding the synthesized carbon nanotubes into MMA. Based on thermal analyses, the prepared composites exhibited an improved thermal stability when compared with bare PMMA. With an increase in the amount of carbon nanotubes, the network of entangling carbon nanotubes became more aligned, leading to a significant increase in electrical conductivity of the composite material. In the main part of the research project, gas sensors containing polymeric composite of the synthesized carbon nanotubes and PMMA were fabricated using screen printing method. Based on electrical analyses, the initial impedance of the fabricated sensors was strongly dependent upon the content of carbon nanotubes added into the composites. The higher content the carbon nanotubes were, the lower the initial impedance was. This is resulted from the formation of entangling carbon nanoparticle network which could enhance the electron transfer. After being exposed to toluene, the electrical impedance of the fabricated sensor became higher due to the penetration of toluene into the matrix of PMMA, resulted in the swelling of polymer which destroyed the entangling carbon nanoparticle network and increased the electron transfer resistance. Therefore, such change of the electrical impedance of the sensor could be interpreted as the adsorbed gas amount, which could be employed for gas detecting application.	en_US
dc.description.sponsorship	ได้รับทุนอุดหนุนการวิจัยจากงบประมาณแผ่นดิน ประจำปี 2554 โครงการวิจัยเลขที่ 115G-CHEM-2554	en_US
dc.language.iso	th	en_US
dc.publisher	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.rights	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.subject	ท่อนาโนคาร์บอน	en_US
dc.subject	ท่อนาโนคาร์บอน	en_US
dc.subject	เชื้อเพลิงไบโอดีเซล	en_US
dc.subject	Carbon nanotubes	en_US
dc.subject	Gases, Asphyxiating and poisonous	en_US
dc.subject	Biodiesel fuels	en_US
dc.title	การพัฒนาตัวตรวจวัดก๊าซมลพิษจากอุตสาหกรรมโดยใช้ท่อคาร์บอนระดับนาโนเมตรที่ได้จากผลพลอยได้ของไบโอดีเซล	en_US
dc.type	Technical Report	en_US