|
การเพิ่มประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงของไทเทเนียมไดออกไซด์ด้วยกระบวนการเติมฟลูออรีนที่ผิว |
|---|---|
| รหัสดีโอไอ | |
| Title | การเพิ่มประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงของไทเทเนียมไดออกไซด์ด้วยกระบวนการเติมฟลูออรีนที่ผิว |
| Creator | อิสรพงษ์ เชื้อสันเทียะ |
| Contributor | สายัณห์ ผุดวัฒน์, ที่ปรึกษา |
| Publisher | มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ |
| Publication Year | 2557 |
| Keyword | F-TiO2, TiO2, การเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง, การเติมฟลูออรีนที่ผิว, Surface fluorination, Photacatalytic activity |
| Abstract | บทคัดย่อผงไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2) เตรียมขึ้นโดยกระบวนการ โซล-เจล จากไทเทเนียมเตรตระไอโซโพรพอกไซด์ (titanium tetra-isopropoxide: TTIP) ต่อ 2-โพรพานอล (2-Propanal: 2PP) ด้วยอัตราส่วน 1:5 1:10 1:15 1:20 และ 1:30 โดยปริมาตร และ ปรับค่า pH เท่ากับ 2 ด้วยกรดไนตริก พบว่าอัตราส่วนระหว่าง TTIP:2PP และอุณหภูมิที่ใช้ในการอบส่งผลต่อ โครงสร้างผลึก ขนาดของผลึก โครงสร้างระดับจุลภาค ลักษณะพื้นผิว และความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงของ TiO2 ปริมาณของ 2PP ที่ลดลงมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างผลึกของเฟสอนาเทสไปเป็นเฟสรูไทล์ยากขึ้น ซึ่งเมื่อพิจารณาอุณหภูมิที่ใช้อบ พบว่าความเป็นผลึกในเฟส อนาเทสคงอยู่จนถึงที่อุณหภูมิ 500 °C อีกทั้งปริมาณของ 2PP ที่เพิ่มขึ้นเป็นผลให้ขนาดผลึกเล็กลงซึ่งพบว่าที่อัตราส่วน 1:30 มีขนาดผลึกเฉลี่ยน้อยกว่า 15 nm สำหรับกระบวนการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงจะใช้ค่าคงที่เวลาลักษณะเฉพาะ ในการอธิบายด้วยปฏิกิริยาลำดับที่หนึ่ง โดยค่า ที่น้อยจะมีความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงที่ดี หลังจากฉายแสงอัลตราไวโอเลตเป็นเวลา 5 hr TiO2 ที่เตรียมจาก 2PP ที่อัตราส่วนต่างกันและเผาที่อุณหภูมิ 500°C ที่อัตราส่วน 2g/L สามารถเกิดการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงย่อยสลายเมทิลีนบลู (MB) ในน้ำได้มากกว่า 58 % และมีค่า น้อยกว่า 6.7 hrกระบวนการเติมฟลูออรีนที่ผิวเป็นกระบวนการที่ใช้ในการเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงของ TiO2 ซึ่งพบว่า F-TiO2 มีความสามารถในกระบวนการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงที่สูงกว่า TiO2 โดยที่อัตราส่วน 1:30 สามารถที่จะลดสี MB ภายใต้การฉายแสงอัลตราไวโอเลตได้สูงกว่า TiO2 ถึง 96% จากการวิเคราะห์ค่าการดูดกลืนของผง F-TiO2 พบว่ากระบวนการเติมฟลูออรีนที่ผิวมีผลต่อการเลื่อนไปของแถบช่องว่างพลังงานน้อยมาก โดยมีค่าการดูดกลืนในช่วงแสงอัลตราไวโอเลตใกล้เคียงกันกับ TiO2 ความเข้มข้นและค่า pH ของสารละลาย NaF มีผลต่อความสามารถในกระบวนการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงของ F-TiO2 โดย ที่ความเข้มข้น 30 mM ค่า pH 4 มีความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงภายใต้แสงอัลตราไวโอเลตสูงสุด อีกทั้งพบว่า F-TiO2 มีความสามารถเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงสูงกว่า TiO2 ในทุกเงื่อนไข |
