Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
Controlling color-transition behavior of polydiacetylene/zinc(II)ion/silica nanocompositeby varying pH
Year (A.D.)
2019
Document Type
Thesis
First Advisor
นิศานาถ ไตรผล
Second Advisor
รักชาติ ไตรผล
Faculty/College
Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)
Department (if any)
Department of Material Science (ภาควิชาวัสดุศาสตร์)
Degree Name
วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาโท
Degree Discipline
เทคโนโลยีเซรามิก
DOI
10.58837/CHULA.THE.2019.580
Abstract
งานวิจัยนี้นำเสนอวิธีการเตรียมวัสดุเชิงประกอบชนิดใหม่ของพอลิไดแอเซทิลีนเวสิเคิลกับอนุภาคนาโนซิลกาโดยมีการเติมซิงก์(II)ไอออนร่วมด้วย และทำการปรับเปลี่ยนค่าพีเอชในการเตรียม สำหรับประยุกต์ในเทคโนโลยีด้านการตรวจวัด โดยใช้ปริมาณอนุภาคนาโนซิลิการ้อยละ 10 โดยน้ำหนักของไดแอเซทิลีนมอนอเมอร์ 10,12-เพนตะโคซะไดอิโนอิกแอซิด อนุภาคนาโนซิลิกาและซิงก์(II)ไอออนในวัสดุเชิงประกอบจะทำหน้าที่เป็นซับสเตรตให้ไดแอเซทิลีนมอนอเมอร์ยึดเกาะและจัดเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบ เมื่อทำการฉายแสงยูวีเพื่อให้เกิดกระบวนการพอลิเมอไรเซชันจะเกิดเป็นวัสดุเชิงประกอบระดับนาโนเมตรพอลิไดแอ เซทิลีน/ซิงก์(II)ไอออน/ซิลิกา ที่มีสีน้ำเงินได้และเมื่อศึกษาพฤติกรรมการตอบสนองโดยการเปลี่ยนสีเมื่อได้รับการกระตุ้นจากอุณหภูมิ ความเป็นกรด – เบส กรดและเบสอินทรีย์ พบว่าวัสดุเชิงประกอบมีพฤติกรรมการเปลี่ยนสีที่แตกต่างไปจากพอลิไดแอเซทิลีน/ซิลิกา อย่างมาก ในขณะที่ฟิล์มพอลิไดแอเซทิลีน/ซิลิกา เกิดการเปลี่ยนสีแบบผันกลับไม่ได้ โดยเปลี่ยนเป็นสีแดงที่อุณหภูมิประมาณ 60 องศาเซลเซียส ฟิล์มวัสดุเชิงประกอบพอลิไดแอเซทิลีน/ซิงก์(II)ไอออน/ซิลิกาจะเกิดการเปลี่ยนสีเป็น 2 ระดับเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น คือกระบวนการผันกลับได้ในช่วงอุณหภูมิห้องถึง 170 องศาเซลเซียส และเกิดกระบวนการผันกลับไม่ได้ที่อุณหภูมิ 175 องศาเซลเซียสขึ้นไป สำหรับการศึกษาพฤติกรรมการเปลี่ยนสีเมื่อได้รับการกระตุ้นจากความเป็นกรด - เบส พบว่าวัสดุเชิงประกอบระดับนาโนเมตรพอลิไดแอเซทิลีน/ซิงก์(II)ไอออน/ซิลิกา เปลี่ยนจากสีน้ำเงินเป็นสีม่วงที่ค่าพีเอชประมาณ 3.04 และ 11.98 ตามลำดับ และเมื่อทำการศึกษาการตอบสนองต่อกรดและเบสอินทรีย์พบว่าวัสดุเชิงประกอบระดับนาโนเมตรพอลิไดแอเซทิลีน/ซิงก์(II)ไอออน/ซิลิกา สามารถตอบสนองโดยการเปลี่ยนสีกับกรดซาลิซิลิกและออกทิลเอมีนได้
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
This research presents a method to prepare a new class of polydiacetylene vesicle and silica (SiO2) nanocomposite by incorporating Zn2+ and varying pH for sensing applications. The concentration of SiO2 nanoparticles is 10 wt% of the diacetylene monomer, 10,12-pentacosadiynoic acid (PCDA). The SiO2 nanoparticles and Zn2+ function as substrates for self-assembling of PCDA monomers in an ordered arrangement. After UV irradiation to induce polymerization, poly(PCDA)/Zn2+/SiO2 nanocomposites with blue color can be prepared. The colorimetric responses of the nanocomposites to temperature, pH and organic acid/base are rather different compared to those of the polydiacetylene/SiO2 nanocomposites. While the polydiacetylene/SiO2 nanocomposite film exhibit irreversible color transition at 60˚C, the poly(PCDA)/Zn2+/SiO2 nanocomposite films show two-step color transition. Reversible process ranges from room temperature to 170˚C and the irreversible process occurs over 175˚C. For colorimetric response to pH, it is found that the poly(PCDA)/Zn2+/SiO2 nanocomposites exhibit the color transition from blue to purple at pH3.04 and pH11.98. Study of the response to organic acid and base show that the poly(PCDA)/Zn2+/SiO2 nanocomposites exhibit colorimetric response to salicylic acid and octylamine.
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
แก้วลิ่น, ชนะชล, "การควบคุมพฤติกรรมการเปลี่ยนสีของวัสดุเชิงประกอบระดับนาโนเมตรพอลิไดแอเซทิลีน/ซิงก์(II)ไอออน/ซิลิกา โดยการปรับเปลี่ยนค่าพีเอช" (2019). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 8956.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/8956