Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Effects of synthesis parameters and secondary metal doping on physical and chemical properties of the electrospun titanium (IV) oxide nanofibers

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

ผลของพารามิเตอร์ในการสังเคราะห์และการเติมโลหะตัวที่สอง ต่อสมบัติทางกายภาพทางเคมีของเส้นใยไททาเนียม (IV) ออกไซด์ขนาดนาโนจากการปั่นเส้นใยด้วยไฟฟ้าสถิต

Year (A.D.)

2004

Document Type

Thesis

First Advisor

Varong Pavarajarn

Second Advisor

Pitt Supaphol

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

Master of Engineering

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Chemical Engineering

DOI

10.58837/CHULA.THE.2004.1560

Abstract

Sol-gel and electrospinning techniques are incorporated to produce titanium (IV) oxide/polyvinylpyrrolidone (PVP) composite nanofibers from solution containing PVP and titanium tetraisopropoxide. The average diameters of the obtained composite fibers are in the range of 145 to 350 nm. When concentration is increased, fiber diameter increases with broader size distribution. Increasing electric field strength results in an decrease in fiber diameter but more narrow size distribution. Calcination of the composite fibers at 500 ํC results in anatase titania nanofibers with a trace amount of rutile. The crystallinity and rutile content of all titania fibers are increased, while the average fiber diameter is decreased, with an increase in the calcination temperature. Silicon doping in titania fibers reduces the fiber diameter, while increases crystallinity, surface area, and thermal stability of fibers. Finally, the addition of silicon results in enhanced photocatalytic activity of methylene blue decomposition.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

เทคนิคโซล-เจลและการปั่นเส้นใยด้วยไฟฟ้าสถิตย์ได้ถูกใช้ร่วมกัน เพื่อผลิตเส้นใยคอมโพสิทขนาดนาโนของไททาเนียม (IV) ออกไซด์กับพอลีไวนิลไพโรลิโดนจากสารละลาย ที่ประกอบด้วยพอลีไวนิลไพโรลิโดนและไททาเนียมเตตระไอโซโพรพอกไซด์ เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของเส้นใยคอมโพสิทที่ได้อยู่ในช่วง 145 ถึง 350 นาโนเมตร เมื่อเพิ่มความเข้มข้นของพอลีไวนิลไพโรลิโดน เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยเพิ่มขึ้นโดยมีการกระจายตัวของขนาดที่กว้างมากขึ้น การเพิ่มความเข้มสนามไฟฟ้าส่งผลให้เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยลดลง แต่มีการกระจายตัวของขนาดที่แคบลง การเผาเส้นใยคอมโพสิทเหล่านี้ในอากาศที่อุณหภูมิ 500 ํC ส่งผลให้ได้เส้นใยอานาเทสไททาเนียขนาดนาโนที่มีรูไทล์ปะปนอยู่ในปริมาณเล็กน้อย ความเป็นผลึกและปริมาณรูไทล์ของเส้นใยไททาเนียเพิ่มขึ้น ในขณะที่เส้นผ่านศูนย์กลางลดลงเมื่ออุณหภูมิการเผาในอากาศสูงขึ้น การเติมซิลิกอนลงไปในเส้นใยไททาเนียทำให้ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยลดลง ในขณะที่ความเป็นผลึก พื้นที่ผิว และความเสถียรทางความร้อนของเส้นใยเพิ่มขึ้น ในท้ายที่สุดการเติมซิลิกอนเข้าไปในเส้นใยไททาเนีย ส่งผลให้ได้ความว่องไวของการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง ในการสลายตัวของเมทิลลีนบลูที่มีค่าสูงขึ้น

Link to Full Text

Share

COinS