Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Preparation of porous hybrid composite from calcium sand

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Porous hybrid composite จากทรายเกาะเสม็ดสำหรับทำเซนเซอร์ตรวจจับสารโลหะหนักชนิด นิกเกิล

Year (A.D.)

2013

Document Type

Thesis

First Advisor

Thanyalak Chaisuwan

Second Advisor

Sujitra Wongkasemjit

Third Advisor

Stephan Thierry Dubas

Faculty/College

The Petroleum and Petrochemical College (วิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี)

Degree Name

Master of Science

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Polymer Science

DOI

10.58837/CHULA.THE.2013.2066

Abstract

Koh Samed sand, which contains mostly calcium carbonate, was chosen to prepare a porous hybrid composite because it is cheap and non toxic. High molecular weight poly(vinyl alcohol) (PVA) was used as an organic phase, while boric acid was added as a crosslinking agent to improve mechanical properties. The resulting products were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, Thermogravimetric analysis (TGA), and electron microscopy (SEM) and gas pycnometer. In order to use this hybrid porous material as a sensor to detect nickel ions (Ni2+) in waste water from batteries or nickel alloy manufacturers, 2% (w/w) Dimethylglyoxime (DMG) in ethanol was added as a detector. The formation of the Ni(DMG)2 complex from nickel (II) ions and DMG had a red-pink complex ion that was visible to the naked-eye. Spectrophotometric measurements were taken to test colorimetric response.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

ทรายจากเกาะเสม็ด เป็นทรายที่มีลักษณะแตกต่างจากทรายอื่น ๆ ในประเทศไทย คือเป็นทรายที่มีองค์ประกอบหลักทางเคมีคือ สารประกอบแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO₃) ด้วยคุณสมบัติที่ไม่เป็นพิษ ราคาถูก และ นำมาใช้ใหม่ได้จึงเลือกสารจากเสม็ดมาใช้ในงานวิจัยการผลิตไฮบริดจ์คอมโพสิตที่มีรูพรุน โดยนำมาใช้เป็นสารประกอบอนินทรีย์ในรูปของเฟสที่กระจายตัวอยู่ (disperse phase) ในการสังเคราะห์ได้เลย โดยไม่ต้องผ่านกระบวนการใด ๆ และมีเนื้อหลัก (matrix) เป็นพอลิเมอร์นั่นคือโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) การสังเคราะห์สารไฮบริดจ์คอมโพสิตที่มีรูพรุน ผ่านกระบวนการขึ้นรูปโดยใช้หลักการทำให้แห้งเพื่อนำน้ำออกในบรรยากาศปกติ (ambient drying ) ทรายจากเสม็ดผลิตภัณฑ์ที่ได้ถูกนำไปพิสูจน์เอกลักษณ์ทางกายภาพ และเคมีด้วยเครื่องเอ็กซ์เรย์ดิฟแฟรกชัน (XRD), ฟอเรียร์ทรานสฟอร์มอินฟราเรด (FTIR) สเปกโตรสโคปี, และ เครื่องวิเคราะห์เทอร์โมกราวิเมตริก (TGA) จากผลการทดลองพบว่า แคลเซียมคาร์บอเนตบริสุทธิ์ 99.8 เปอร์เซนต์ ส่วนผลิตภัณฑ์ไฮบริดจ์คอมโพสิตที่มีรูพรุนสูง ได้ถูกนำไปพิสูจน์เอกลักษณ์ทางด้านกายภาพ เคมี และสัณฐานวิทยาด้วยเครื่องเอ็กซ์เรย์ดิฟแฟรกชัน (XRD), ฟอเรียร์ทรานสฟอร์มอินฟราเรด (FTIR) สเปกโตรสโคปี, เครื่องวิเคราะห์เทอร์โมกราวิตริก (TGA), และสแกนนิ่งอิเลคตรอนไมโครสโคปี (SEM) และเครื่องก๊าซพิคโนมิเตอร์ ในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาโครงสร้างและสมบัติทางกายภาพของวัสดุเพื่อนำไปใช้สำหรับทำเซนเซอร์ (sensor) ตรวจจับสารโลหะหนักชนิดนิกเกิล โดยเลือกสภาวะการทดลองที่สารประกอบมีรูพรุนมากที่สุด นั่นคือที่สภาวะ ร้อยละ 5 โดยน้ำหนักของโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ในน้ำ และมีแคลเซียมคาร์บอเนต ในสัดส่วน 50 : 50 กับโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ ผลิตภัณฑ์มีรูพรุนสูงร้อยละ 79.32 ของสารชิ้นหนึ่ง ๆ ถูกเลือกมาเพิ่มสารไดเมทิวไกลออกซีม (DMG) ร้อยละ 2 ในเอธานอล ในการสังเคราะห์ผลิตภัณฑ์ในสัดส่วน 50 : 50 กับน้ำ เมื่อนำผลิตภัณฑ์สุดท้ายไปใช้ในการดักจับโลหะหนักประเภทนิกเกิล สารประกอบของ Ni(DMG)₂ จะเกิดขึ้น และสามารถเห็นสีชมพูอมแดงของสารประกอบดังกล่าวได้ด้วยตาเปล่า และค่าความเข้มของสีสามารถวัดค่าการดูดกลืนแสงได้ในค่าแอบซอแบนซ์ (absorbance) ผ่านเครื่องเสปกโตรโฟโตเมตริก(spectrophotometric)

Link to Full Text

Share

COinS