Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การเตรียมและสมบัติเชิงแสงของวัสดุเชิงประกอบระดับนาโนพอลิไดแอเซทิลีน/ซิงค์ออกไซด์

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Preparation and optical properties of polydiacetylene/Zno nanocomposites

Year (A.D.)

2010

Document Type

Thesis

First Advisor

นิศานาถ ไตรผล

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

เทคโนโลยีเซรามิก

DOI

10.58837/CHULA.THE.2010.1004

Abstract

งานวิจัยนี้นำเสนอวิธีการเตรียมวัสดุเชิงประกอบชนิดใหม่ของพอลิไดแอเซทิลีนเวสิเคิลกับอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์สำหรับประยุกต์ในเทคโนโลยีการตรวจวัด โดยปรับเปลี่ยนปริมาณของซิงค์ออกไซด์เป็นร้อยละ 5 9 17 33 และ 50 โดยน้ำหนักของไดแอเซทิลีนมอนอเมอร์ 10,12-เพนตะโคซะไดอายน์โนอิกแอซิด อนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ในวัสดุเชิงประกอบจะทำหน้าที่เป็นซับสเตรตให้ไดแอเซทิลีนมอนอเมอร์ยึดเกาะและจัดเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบ เมื่อทำการฉายแสงยูวีเพื่อให้เกิดกระบวนการพอลิเมอไรเซชันจะสามารถเตรียมวัสดุเชิงประกอบพอลิไดแอเซทิลีนเวสิเคิลกับอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ที่มีสีฟ้าได้ และเมื่อศึกษาพฤติกรรมการเปลี่ยนสีเมื่อได้รับการกระตุ้นจากอุณหภูมิ ความเป็นกรด-เบส ชนิดและความเข้มข้นของตัวทำละลายประเภทแอลกอฮอล์พบว่า วัสดุเชิงประกอบมีพฤติกรรมการเปลี่ยนสีที่แตกต่างไปจากพอลิไดแอเซทิลีนเวสิเคิลบริสุทธิ์อย่างมาก ในขณะที่ฟิล์มพอลิไดแอเซทิลีนเวสิเคิลบริสุทธิ์เกิดการเปลี่ยนสีแบบผันกลับไม่ได้ โดยเปลี่ยนเป็นสีแดงที่อุณหภูมิ ~80 องศาเซลเซียส ฟิล์มวัสดุเชิงประกอบจะเกิดการเปลี่ยนสีเป็น 2 ระดับเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น คือ กระบวนการผันกลับได้ในช่วงอุณหภูมิห้องถึง 140 องศาเซลเซียส และเกิดกระบวนการผันกลับไม่ได้ที่อุณหภูมิ 145 องศาเซลเซียสขึ้นไป สำหรับการศึกษาพฤติกรรมการเปลี่ยนสีเมื่อได้รับการกระตุ้นจากความเป็นกรด-เบส พบว่า สารละลายพอลิไดแอเซทิลีนเวสิเคิลบริสุทธิ์เปลี่ยนสีจากน้ำเงินเป็นแดงที่ค่าพีเอช 8 ในขณะที่สารละลายวัสดุเชิงประกอบจะเกิดการเปลี่ยนสีจากสีฟ้าเป็นสีม่วงที่ค่าพีเอช 12.5 ขึ้นไป และเมื่อศึกษาการตอบสนองต่อตัวทำละลาย พบว่า การเติมแอลกอฮอล์ทำให้สารละลายพอลิไดแอเซทิลีนเวสิเคิลบริสุทธิ์เปลี่ยนสีจากน้ำเงินเป็นแดงที่ความเข้มข้นของเอทานอลร้อยละ 45 และความเข้มข้นของไอโซโพรพานอลร้อยละ 35 โดยปริมาตร สำหรับสารละลายวัสดุเชิงประกอบจะไม่สังเกตพบการเปลี่ยนสีเมื่อเติมแอลกอฮอล์

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

This research presents a method to prepare a new class of polydiacetylene/ZnO nanocomposites for sensing applications. The ZnO concentrations are varied from 5, 9, 17, 33 and 50 wt% of the diacetylene monomer 10,12-pentacosadiynoic acid (PCDA). ZnO nanoparticles function as substrates for self-assembling of PCDA monomers in an ordered arrangement. After UV irradiation to induce polymerization, blue colored poly(10,12-pentacosadiynoic acid) (PPCDA)/ZnO nanocomposites can be prepared. The colorimetric responses of the nanocomposites to temperature, pH, types and concentrations of solvents are rather different compared to those of the pure PPCDA vesicles. While the pure PPCDA vesicles film exhibit irreversible color transition at ~80°C, the nanocomposite films show two steps reversible and irreversible color transition upon increasing of temperature. The reversible process ranges from room temperature to 140°C and the irreversible process occurs over 145°C. For colorimetric response to pH, it is found that pure PPCDA solution changes from blue to red at pH of 8 while the nanocomposite solutions exhibit the color transition from blue to purple at pH higher than 12.5. Study of the response to solvents show that the addition of alcohols into pure PPCDA vesicles solution causes the transition from blue to red color at 45 vol% ethanol and 35 vol% isopropanol. For nanocomposite solutions, a chromic transition from blue to red color is not observed.

Link to Full Text

Share

COinS