Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
Self-assembly and colorimetric response of polydiacetylene/metal oxide nanocomposites obtained via solution mixing method
Year (A.D.)
2021
Document Type
Thesis
First Advisor
นิศานาถ ไตรผล
Second Advisor
รักชาติ ไตรผล
Faculty/College
Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)
Degree Name
วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาโท
Degree Discipline
ปิโตรเคมีและวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์
DOI
10.58837/CHULA.THE.2021.1237
Abstract
งานวิจัยนี้ศึกษาการประกอบตัวของวัสดุเชิงประกอบระดับนาโนเมตรพอลิไดแอเซทิลีน/โลหะออกไซด์ และพฤติกรรมการตอบสนองโดยการเปลี่ยนสีต่อสิ่งกระตุ้นภายนอก โดยทำการสังเคราะห์โลหะออกไซด์ได้แก่ ซิลิกาจากวิธีโซล-เจล และซิงก์ออกไซด์จากวิธีโซลโวเทอร์มอล และนำมาเตรียมเป็นวัสดุเชิงประกอบระดับนาโนเมตรพอลิไดแอเซทิลีน/โลหะออกไซด์ โดยใช้ 10,12 pentacosadiynoic acid (PCDA) เป็นมอนอเมอร์ ด้วยวิธีการผสมในรูปแบบสารละลาย จากนั้นทดสอบสมบัติการตอบสนองโดยการเปลี่ยนสีต่ออุณหภูมิ และกรด-เบสของวัสดุเชิงประกอบที่เตรียมได้ เนื่องจากโซล-เจลซิลิกา มีลักษณะเป็นทรงกลม ขนาดเล็ก และมีขนาดสม่ำเสมอ ทำให้วัสดุเชิงประกอบระดับนาโนเมตรพอลิไดแอเซทิลีน/ซิงก์ไอออน/โซล-เจลซิลิกา มีปริมาณผลิตภัณฑ์ที่สูงกว่าการเตรียมโดยใช้ผงซิลิกาที่ได้มีการศึกษามาก่อน และมีความไวในการตอบสนองโดยการเปลี่ยนสีต่อกรด-เบสที่สูงกว่า นอกจากนี้พบว่า วัสดุเชิงประกอบระดับนาโนเมตรพอลิไดแอเซทิลีน/ซิงก์ไอออน/โซล-เจลซิลิกา สามารถเกิดการเปลี่ยนสีแบบผันกลับได้เมื่อทำการเพิ่ม-ลดอุณหภูมิ สำหรับวัสดุเชิงประกอบระดับนาโนเมตรพอลิไดแอเซทิลีน/ซิงก์ไอออน/ซิงก์ออกไซด์ เตรียมจากซิงก์ออกไซด์ที่สังเคราะห์ให้มีขนาดและรูปร่างของซิงก์ออกไซด์ที่แตกต่างกัน ได้แก่ ทรงกลม รูปแท่ง และรูปร่างไม่สม่ำเสมอ โดยขนาดและรูปร่างของอนุภาคซิงก์ออกไซด์ส่งผลต่อการประกอบและจัดเรียงตัวของสายโซ่พอลิเมอร์ วัสดุเชิงประกอบระดับนาโนเมตรที่เตรียมจากซิงก์ออกไซด์ทรงกลมและรูปแท่งที่มีขนาดระดับนาโนเมตร เกิดการประกอบตัวได้เหมาะสม สามารถเกิดพอลิเมอไรเซชันได้ดี จึงได้ปริมาณผลิตภัณฑ์ที่สูงกว่าการใช้ซิงก์ออกไซด์รูปร่างไม่สม่ำเสมอและมีขนาดใหญ่ระดับไมโครเมตร วัสดุเชิงประกอบระดับนาโนเมตรพอลิไดแอเซทิลีน/ซิงก์ไอออน/ซิงก์ออกไซด์ ทั้งหมดเกิดการเปลี่ยนสีแบบผันกลับได้ต่ออุณหภูมิ และแสดงการตอบสนองโดยการเปลี่ยนสีต่อกรดและเบส
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
This research studies self-assembly of polydiacetylene/metal oxide nanocomposites and their colorimetric response to external stimuli. Two types of metal oxide are synthesized including silica by sol-gel method and zinc oxide by solvothermal method. Polydiacetylene/metal oxide nanocomposites are prepared using 10,12 pentacosadiynoic acid (PCDA) as a monomer via solution-mixing method. Then, colorimetric responses to temperature and acid/base are examined. Due to spherical shape, small and homogeneous size of sol-gel silica, the polydiacetylene/zinc ion/sol-gel silica exhibits higher yield and sensitivity to acid/base than the previously reported polydiacetylene/zinc ion/silica powder. The polydiacetylene/zinc ion/sol-gel silica also shows reversible thermochromism. For polydiacetylene/zinc ion/zinc oxide, the zinc oxide nanoparticles of various sizes and shapes are prepared i.e., sphere, rod-like and irregular shapes. The size and shape of zinc oxide influence self-assembly and arrangement of polymer chains to be polymerized. The polydiacetylene/zinc ion/zinc oxide nanocomposites prepared with spherical and rod-like nanoparticles exhibit suitable self-assembly for polymerization, rendering higher yield than the one with irregular-shape, micron-size zinc oxide. All polydiacetylene/zinc ion/zinc oxide nanocomposites show reversible thermochromism and dual colorimetric responses to both acid and base.
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
แสงวารินทร์, จิดาภา, "การประกอบตัวด้วยตนเองและการตอบสนองโดยการเปลี่ยนสีของวัสดุเชิงประกอบระดับนาโนเมตรพอลิไดแอเซทิลีน/โลหะออกไซด์ โดยวิธีการผสมในรูปแบบสารละลาย" (2021). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 10470.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/10470