Open Access. Powered by Scholars. Published by Universities.®
Articles 1 - 12 of 12
Full-Text Articles in Engineering
การเตรียมคอนกรีตมวลเบาและมวลรวมเบาจากขี้เถ้าชีวมวล, อรปิยะ อังอติชาติ
การเตรียมคอนกรีตมวลเบาและมวลรวมเบาจากขี้เถ้าชีวมวล, อรปิยะ อังอติชาติ
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ทำการศึกษาการเตรียมมวลรวมเบาและคอนกรีตมวลเบาจากเถ้าชีวมวลชนิดต่าง ๆ ได้แก่ เถ้าลอยจากโรงงานกระดาษ (CPFA1 และ CPFA2) เถ้าลอยกะลาและเปลือกมะพร้าว (CFA) เถ้าชานอ้อย (BA1 และ BA2) เถ้าปาล์มน้ำมัน (PA) เถ้าลอยเศษไม้ (WFA) และเถ้าแกลบ (RA) มวลรวมเบาถูกเตรียมขึ้นจากตัวอย่างเถ้าชีวมวลโดยการร่อนคัดขนาดที่ละเอียดกว่าตะแกรงร่อนเบอร์ 100 เมช (150 ไมครอน) ใช้จานปั้นเม็ดด้วยอัตราส่วนเถ้าและปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ร้อยละ 90 และ 10 โดยมวล ตามลำดับ มวลรวมที่เตรียมได้มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ในช่วง 4.0 ถึง 16.0 มิลลิเมตร และมีค่าความหนาแน่นรวมระหว่าง 658 ถึง 1,104 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร การดูดซึมน้ำของมวลรวมมีค่าตั้งแต่ร้อยละ 18.46 ถึงร้อยละ 28.99 โดยมวล จากการทดสอบความต้านแรงกดแตกเม็ดเดี่ยวพบว่าเม็ดมวลรวมอายุ 28 วันที่เตรียมขึ้นมีค่าความต้านแรงกดแตกเม็ดเดี่ยวสูงสุดถึง 843.53 นิวตัน และเมื่อพิจารณาเปรียบเทียบกับตัวอย่างควบคุมพบว่าเม็ดมวลรวมจากเถ้า CPFA2 มีค่าความต้านแรงกดแตกที่สูงกว่า ในขณะที่มวลรวมจากเถ้า BA2 และเถ้า WFA มีค่าความต้านแรงกดแตกที่ใกล้เคียงกับเม็ดดินเผาพองตัวที่เป็นวัสดุทางการค้า แสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติเชิงกลของเม็ดมวลรวมและค่าดัชนีกำลังของเถ้าที่นำมาเป็นวัตถุดิบในการขึ้นรูป เมื่อนำมวลรวมที่เตรียมได้ไปใช้แทนที่เม็ดดินเผาพองตัวในคอนกรีตพบว่าได้คอนกรีตมวลเบาที่มีความต้านแรงอัดระหว่าง 9.25 ถึง 28.34 เมกะพาสคัล แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของการเตรียมเม็ดมวลรวมเบาจากเถ้าชีวมวลด้วยการใช้จานปั้นเม็ดและความเป็นไปได้ในการนำเม็ดมวลรวมเบาดังกล่าวมาแทนที่เม็ดดินเผาพองตัวในคอนกรีตมวลเบาบางส่วนหรือทั้งหมด
การเตรียมเซรามิกแคลเซียมซิลิเกตความหนาแน่นต่ำสำหรับงานฉนวนความร้อนทนไฟโดยใช้เถ้าแกลบ, ชญานิน นิสัยมั่น
การเตรียมเซรามิกแคลเซียมซิลิเกตความหนาแน่นต่ำสำหรับงานฉนวนความร้อนทนไฟโดยใช้เถ้าแกลบ, ชญานิน นิสัยมั่น
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
งานวิจัยนี้สนใจการนำของเสียจากอุตสาหกรรมมาใช้เป็นวัสดุทดแทนวัตถุดิบดั้งเดิมในการเตรียมผลิตภัณฑ์แคลเซียมซิลิเกต ได้แก่ เถ้าแกลบ ซึ่งเป็นวัตถุดิบทางเลือกที่ให้ซิลิกาอสัญฐาน เปรียบเทียบกับการใช้ทรายบดที่เป็นวัตถุดิบดั้งเดิม และยิปซัมจากแม่พิมพ์ปูนปลาสเตอร์ใช้แล้ว การเตรียมผลิตภัณฑ์แคลเซียมซิลิเกตโดยทั่วไปจะเตรียมโดยการทำปฏิกิริยาระหว่างซิลิกาและแคลเซียมออกไซด์ภายใต้สภาวะไฮโดรเทอมัลที่มีแรงดันสูง งานวิจัยนี้จะศึกษาผลของการเติมยิปซัมต่อการเกิดเฟสในชิ้นงานแคลเซียมซิลิเกต โดยใช้เถ้าแกลบและทรายบดเป็นวัตถุดิบตั้งต้นที่ให้ซิลิกา นอกจากนี้ยังศึกษาผลของเวลาในการนึ่งอัดไอและผลการเติมปูนซีเมนต์ขาวเพิ่มเติมด้วย การเตรียมชิ้นงานเตรียมโดยการผสมวัตถุดิบตั้งต้นในอัตราส่วนแคลเซียมออกไซด์ต่อซิลิกาเท่ากับ 1:1 โดยโมล ใส่เส้นใยเซรามิก ร้อยละ 2.5 และเส้นใยกระดาษยูคาลิปตัส ร้อยละ 2.5 โดยน้ำหนัก เพื่อเป็นตัวช่วยเสริมแรงผสมกับน้ำ จากนั้นนำไปหล่อและบ่มเป็นเวลา 2 วัน และนำไปบ่มในหม้อนึ่งอัดไอที่อุณหภูมิ 200 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 10 และ 20 ชั่วโมง อบแห้งชิ้นงานที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง จากนั้นนำชิ้นงานไปทดสอบสมบัติทางกายภาพ วิเคราะห์องค์ประกอบเฟส และวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาค พบว่า การเติมยิปซัมสามารถช่วยในการเกิดเฟสโทเบอร์โมไรต์ได้ แต่ทำให้โครงสร้างจุลภาคของโทเบอร์โมไรต์เกิดการเปลี่ยนแปลงเช่นเดียวกับผลของการเติมปูนซีเมนต์ อีกทั้งเถ้าแกลบสามารถใช้เป็นวัตถุดิบทางเลือกที่ให้ซิลิกาได้ โดยในงานวิจัยนี้สูตรที่ดีที่สุดคือสูตร RHA0 อุณหภูมิการนึ่งอัดไอ 200 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 10 ชั่วโมง มีค่าความหนาแน่น 0.19 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ค่าความแข็งแรงต่อการดัดโค้ง 737 กิโลพาสคัล ค่าการหดตัวหลังเผาของชิ้นงานที่ 649 องศาเซลเซียส ร้อยละ 0.65 ค่าการนำความร้อน 0.063 วัตต์ต่อเมตรเคลวิน
ผลของสารประกอบฟอสเฟตเป็นสารเติมแต่งเผาผนึกเฟสของเหลวต่อสมบัติของเซรามิกอะลูมินา, ชญานิษฐ์ ศรีประดิษฐ์
ผลของสารประกอบฟอสเฟตเป็นสารเติมแต่งเผาผนึกเฟสของเหลวต่อสมบัติของเซรามิกอะลูมินา, ชญานิษฐ์ ศรีประดิษฐ์
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
วัสดุเซรามิกความหนาแน่นสูงมีการใช้งานอย่างกว้างขวาง เช่น วัสดุทนไฟ ฉนวนไฟฟ้า หรือวัสดุทางการแพทย์ เนื่องจากมีสมบัติทางเคมีและกายภาพที่โดดเด่น เช่น ความเป็นฉนวนไฟฟ้า ความเสถียรทางความร้อนที่อุณหภูมิสูง และมีความเสถียรต่อสารเคมี งานวิจัยนี้มุ่งเน้นที่จะศึกษาเรื่องการลดอุณหภูมิในการเผาโดยการเติมสารช่วยเผาผนึกเฟสของเหลวเพื่อให้เกิดอะลูมินาความหนาแน่นสูง กลุ่มสารประกอบฟอสเฟตที่ศึกษาประกอบด้วย โมโนแอมโมเนียมฟอสเฟต แคลเซียมฟอสเฟตโมโนเบสิคโมโนไฮเดรตและโซเดียมไตรพอลิฟอสเฟต ซึ่งสารละลายกลุ่มฟอสเฟตมีความสามารถในการละลายน้ำส่งผลให้การผสมมีความสม่ำเสมอ วิธีการทดลองแบ่งเป็น 2 ส่วนคือ 1) ขึ้นรูปชิ้นงานด้วยวิธีการอัดแห้ง และ 2) การขึ้นรูปด้วยกระบวนการอัดรีด ขั้นแรกคือการผสมสารประกอบฟอสเฟตที่อัตราส่วนต่างๆในช่วงร้อยละ 5-15 โดยน้ำหนัก กับผงอะลูมินาขนาดอนุภาคเฉลี่ย 2.5 ไมโครเมตร อัดขึ้นรูปชิ้นงานอะลูมินาด้วยเครื่องอัดทิศทางเดียวที่ความดัน 50 MPa ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 มิลลิเมตร จากนั้นนำไปเผาผนึกที่อุณหภูมิช่วง 1500-1600 oC เป็นเวลา 2 ชั่วโมง อัตราการเพิ่มอุณหภูมิคือ 5 oC/min พบว่าอัตราส่วนที่ดีที่สุดคือการเติมสารประกอบฟอสเฟตร้อยละ 10 โดยน้ำหนักที่อุณหภูมิ 1600 oC ส่งผลให้อะลูมินามีความหนาแน่น 3.67 g/cm3 และการดูดซึมน้ำอยู่ที่ 0.12% ดังนั้นจึงทำการเลือกเงื่อนไขนี้ในการนำมาผลิตเนื้อดินปั้นสำหรับการขึ้นรูปด้วยกระบวนการอัดรีด พบว่าปริมาณสารละลายเชื่อมประสานที่เหมาะสมคือช่วง 18-20 กรัม สามารถขึ้นรูปชิ้นงานอะลูมินาได้ความหนาแน่นเท่ากับ 3.40 g/cm3 การดูดซึมน้ำเท่ากับ 0.12% ค่าความแข็งแรงเท่ากับ 103.00 MPa
การเตรียมไส้กรองน้ำคาร์บอนจากถ่านไม้ไผ่เคลือบด้วยซิลิคอนคาร์ไบด์และโฟโตคะตะลิสต์ซิลิกา/กราฟิติกคาร์บอนไนไตรด์, อทิตา ตะโพธิ์
การเตรียมไส้กรองน้ำคาร์บอนจากถ่านไม้ไผ่เคลือบด้วยซิลิคอนคาร์ไบด์และโฟโตคะตะลิสต์ซิลิกา/กราฟิติกคาร์บอนไนไตรด์, อทิตา ตะโพธิ์
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการเตรียมไส้กรองน้ำคาร์บอนจากถ่านไม้ไผ่เคลือบด้วยซิลิคอนคาร์ไบด์และโฟโตคะตะลิสต์ SiO2/g-C3N4 ซึ่งประกอบด้วย 4 ส่วน ดังต่อไปนี้ 1) การเตรียมไส้กรองน้ำคาร์บอนจากไม้ไผ่โดยการเผาคาร์บอไนเซชัน หลังจากนั้นเคลือบด้วยซิลิกาจากแกลบข้าวโดยกระบวนการตกสะสมอิเล็กโทรโฟรีติก (EPD) 2) การสังเคราะห์ซิลิคอนคาร์ไบด์บนผิวของไส้กรองคาร์บอน ถูกเตรียมโดยนำไส้กรองคาร์บอนที่เคลือบด้วยซิลิกาแล้วมาเผาที่อุณหภูมิ 1400 1500 และ 1600 องศาเซลเซียส ในบรรยากาศอาร์กอน คงที่ 1 2 และ 3 ชั่วโมง 3) การสังเคราะห์สารโฟโตคะตะลิสต์ชนิด SiO2/g-C3N4 ถูกเตรียมด้วย 2 วิธี คือ (1) บดผสมเป็นเวลา 24 ชั่วโมงระหว่าง g-C3N4 ที่สังเคราะห์จากยูเรีย กับผงซิลิกา และ (2) บดผสมยูเรียกับซิลิกาแล้วเผาที่อุณหภูมิ 600 องศาเซลเซียส คงที่ 2 ชั่วโมง ในบรรยากาศไนโตรเจน ส่วนสุดท้าย 4) การเคลือบสารโฟโตคะตะลิสต์ SiO2/g-C3N4 ด้วยวิธี EPD จากการทดลองพบว่า เมื่อนําไส้กรองคาร์บอนที่เคลือบด้วยซิลิกาไปสังเคราะห์ซิลิคอนคาร์ไบด์ มีการเกิดซิลิคอนคาร์ไบด์ขึ้นตั้งแต่อุณหภูมิ 1400 องศาเซลเซียส คงที่ 1 ชั่วโมง และมีซิลิคอนคาร์ไบด์นาโนไวร์เกิดขึ้นที่ผิวของถ่านไม้ไผ่ร่วมด้วย โดยซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ได้เป็นชนิดบีตาและที่ 1400 องศาเซลเซียส คงที่ 2 ชั่วโมง มีค่าความแข็งแรงสูงที่สุดเท่ากับ 14.10 เมกะพาสคัล การสังเคราะห์สารโฟโตคะตะลิสต์ SiO2/g-C3N4 พบว่าวิธีที่ 1 ปริมาณซิลิกาที่เหมาะสมในการเติมเพื่อบดผสมกับ g-C3N4 คือ ร้อยละ 5 โดยน้ำหนัก ซึ่งการเติมซิลิกาด้วยวิธีที่ 1 ทําให้ g-C3N4 มีความเป็นผลึกที่สูงขึ้น และวิธีที่ 2 การไพโรไลซิสพบว่าปริมาณการเติมซิลิกาที่เหมาะสมคือร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก สามารถลดพลังงานแถบช่องว่าง และจากผลการทดสอบความสามารถการย่อยสลายเมทิลีนบลูในเวลา 7 ชั่วโมง พบว่าวิธีที่ 1 และ 2 …
การศึกษาผลของการเจือซิลิกอนในกระบวนการอะลูมิไนซิงแบบผงโดยใช้ผงซิลิกอนไดออกไซด์ต่อโครงสร้างจุลภาค และพฤติกรรมการเกิดออกซิเดชันของชั้นสารประกอบเชิงโลหะนิกเกิล-อะลูมิเนียมบนโลหะผสมพิเศษ In800ht, ณัฐพงษ์ หนันต๊ะ
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
ในงานวิจัยนี้ศึกษาผลของเติม SiO2 ในกระบวนอะลูมิไนซิงแบบผงชนิด high-activity โลหะผสมพิเศษ IN800HT ที่มีการเจือซิลิกอนในช่วง 0-37.5 at% อ้างอิงจากสัดส่วนของซิลิกอนที่ได้และอะลูมิเนียมที่เหลือจากปฏิกิริยารีดักชัน โดยวิเคราะห์ผ่านโครงสร้างจุลภาค องค์ประกอบทางเคมี และชนิดของสารประกอบอะลูมิไนด์ของชั้นเคลือบที่เกิดขึ้นจากการเตรียมที่อุณหภูมิ 1000 °C เป็นเวลา 4 ชั่วโมง จากการทดลองพบว่า ชั้นเคลือบของตัวอย่างที่ไม่มีการเจือซิลิกอนประกอบไปด้วย 3 ชั้นย่อย คือ (i) ชั้นนอกที่ของผสมระหว่างสารประกอบอะลูนิไนด์ที่มีความเข้มข้นของอะลูมิเนียมสูง (ii) ชั้นกลางที่มีสารประกอบอะลูมิไนด์ hyperstoichiometric β-(Fe,Ni)Al เป็นหลัก และ (iii) ชั้น interdiffusion zone (IDZ) ที่เป็นชั้นในสุด ซึ่งบ่งบอกถึงการแพร่ของอะลูมิเนียมเข้าไปในโลหะผสมพิเศษ IN800HT ความหนาของแต่ละชั้นย่อยได้รับผลกระทบจากปริมาณ SiO2 ที่เติมลงไป การละลายของซิลิกอนในสารประกอบอะลูมิไนด์มีปริมาณน้อยกว่า 5 at.% เมื่อมีการเจือซิลิกอนในปริมาณสูงขึ้น จะเกิดการแยกตัวของซิลิกอน (Si segregation) บริเวณชั้น IDZ หรือพื้นที่แยกตัวในชั้นกลางของตัวอย่างที่มีการเจือซิลิกอน การเจือซิลิกอนในกระบวนการอะลูมิไนซิงแบบผงโดยใช้ซิลิกอนไดออกไซด์ประสบความสำเร็จเนื่องจากการลดลงของ thermodynamic activity ของ Al สำหรับการทดสอบ cyclic oxidation ที่อุณหภูมิ 1,000°C ภายใต้สภาวะบรรยากาศอากาศแห้งเป็นระยะเวลา 104 ชั่วโมง พบว่า ตัวอย่างที่มีการเจือซิลิกอนมีการเพิ่มขึ้นของน้ำหนักต่ำกว่าตัวอย่างที่ไม่มีการเจือซิลิกอน พฤติกรรมการเกิดออกซิเดชันแบบ sub-parabolic growth เกิดขึ้นในกรณีของ (1) โลหะผสมพิเศษ IN800HT (3) ตัวอย่างที่ไม่มีการเจือซิลิกอน และ (3) เจือซิลิกอนในปริมาณ 37.5 at% มี ในขณะที่ตัวอย่างที่มีการเจือซิลิกอน 12.5 at% และ 25.0 at% มีพฤติกรรมการเกิดออกซิเดชันแบบ linear growth เป็นหลัก
ผลของอุณหภูมิและเวลาการอบอ่อนที่มีต่อโครงสร้างและประสิทธิภาพการกักเก็บประจุสังกะสีไอออนของผงทังสเตน, กอกฤษต สองเมือง
ผลของอุณหภูมิและเวลาการอบอ่อนที่มีต่อโครงสร้างและประสิทธิภาพการกักเก็บประจุสังกะสีไอออนของผงทังสเตน, กอกฤษต สองเมือง
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
แบตเตอรี่สังกะสีไอออนแบบชาร์จได้ (ZIB) ถือเป็นหนึ่งในอุปกรณ์กักเก็บพลังงานที่น่าสนใจ เนื่องจากมีคุณสมบัติด้านความปลอดภัยและคุ้มค่าของราคา อย่างไรก็ตาม งานวิจัยศึกษาวัสดุแคโทดของแบตเตอรี่ ZIB เพื่อให้ได้แบตเตอรี่ที่มีความจุสูงและหมุนเวียนนั้นยังมีไม่แพร่หลาย ดังนั้นการศึกษาวัสดุแคโทดยังคงต้องการการศึกษาเพิ่มเติม ในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาขั้วแคโทดสำหรับใช้ในแบตเตอรี่ ZIB โดยใช้ทังสเตนออกไซด์เป็นวัสดุแคโทดสำหรับ ZIB จากงานวิจัยพบว่าขั้วแคโทดทังสเตนออกไซด์ให้ค่าความจุของแบตเตอรี่อยู่ที่ 158 mA h g-1 ณ กระแส 0.1A g-1 อีกทั้งมีประสิทธิภาพการใช้ซ้ำที่ 96% ในการทดสอบจนถึง 1,000 รอบ และมีค่าความหนาแน่นของพลังงานที่โดดเด่น อยู่ที่ 102Wh kg-1 ที่ 116 W kg-1 นอกจากนี้ งานวิจัยนี้ยังแสดงให้เห็นภาพจำลองกลไกในการแทรกตัวของสังกะสีไอออน Zn2+ แบบย้อนกลับในโครงสร้างขั้วแคโทด ดังนั้นงานวิจัยนี้ถือเป็นแนวทางการศึกษาและออกแบบเพื่อใช้ทังสเตนออกไซด์เป็นขั้วแคโทดในแบตเตอรี่ ZIB ที่มีสมรรถนะสูง
การเตรียมฟิล์มฐานเซลลูโลสที่มีสมบัตินำไฟฟ้า, นพรุจ เคียงกิติวรรณ
การเตรียมฟิล์มฐานเซลลูโลสที่มีสมบัตินำไฟฟ้า, นพรุจ เคียงกิติวรรณ
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
งานวิจัยนี้จะทำการเตรียมฟิล์มฐานเซลลูโลส/รีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ (CA-rGO) ด้วยวิธีการผสม โดยสารละลายเซลลูโลสที่ได้จากเศษผ้าฝ้ายจะถูกนำมาผสมกับสารแขวนลอยแกรฟีนออกไซด์ แล้วนำไฮโดรเจลที่ได้มารีดิวซ์ด้วยไฮดราซีนไฮเดรตเป็นเวลา 24 ชั่วโมง ที่อุณหภูมิห้อง เพื่อเตรียมเป็น CA-rGO แต่ทว่าการเตรียม CA-rGO ด้วยวิธีนี้ไม่สามารถขึ้นรูปเป็นแผ่นฟิล์มที่มีความยืดหยุ่นได้ ทางคณะผู้วิจัยจึงเปลี่ยนมาเตรียมฟิล์มแบคทีเรียเซลลูโลส (BC) ที่ได้จากการหมักของชาคอมบูชาสโคบีแทน แล้วจึงนำฟิล์มแบคทีเรียเซลลูโลสที่ได้มาย้อมด้วยรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ (BC-rGO) ด้วยวิธีการย้อมทางกายภาพเป็นจำนวน 5, 10, 15 และ 20 ครั้ง พบว่าความเข้มของสีฟิล์มที่ได้จะเพิ่มขึ้นตามจำนวนรอบของการย้อมที่มากขึ้น แต่ความเป็นไฮโดรฟิลิกบนพื้นผิวของฟิล์มจะลดลงเนื่องจากการซ้อนทับกันของแผ่นนาโนรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ที่มีความเป็นไฮโดรโฟบิกบนพื้นผิวของ BC เพิ่มขึ้นหลังการถูกรีดิวซ์ สมบัติเชิงกลของฟิล์ม BC-rGO จะถูกวัดเทียบกับฟิล์ม BC พบว่าฟิล์ม BC-rGO มีค่าความต้านแรงดึงและมอดูลัสของยังที่สูงขึ้น แต่มีระยะยืด ณ จุดขาดที่ต่ำลง เป็นผลมาจากความเป็นผลึกที่เพิ่มขึ้นเมื่อจำนวนครั้งในการย้อมที่มากขึ้น ซึ่งจะเห็นได้จากผลของ XRD ทำให้ส่งผลต่อความสามารถในการบวมตัว สมบัติเชิงกล และสมบัติการนำไฟฟ้าของฟิล์ม BC-rGO เมื่อทำการตรวจสอบพฤติกรรมทางไฟฟ้าเคมีของขั้วไฟฟ้าแบบตั้งเองได้และปราศจากสารยึดเกาะจากฟิล์ม BC-rGO จะพบว่าฟิล์ม BC-rGO5T จะแสดงค่าความจุไฟฟ้าจำเพาะสูงที่สุดประมาณ 192.23 F/g ที่ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าที่ 1 A/g จากผลของ GCD เนื่องจากความสามารถในการแพร่ของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่ดีที่เกิดจากความสามารถในการเปียกของพื้นผิว (Surface wettability) แต่เมื่อจำนวนครั้งในการย้อมเพิ่มขึ้น (BC-rGO10T, BC-rGO15T และ BC-rGO20T) ค่าความจุไฟฟ้าจำเพาะจะมีค่าลดลง เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของความต้านทานภายในที่เกิดจากความเป็นไฮโดรโฟบิกบนพื้นผิวของฟิล์มคอมโพสิต ในทำนองเดียวกันทางคณะผู้วิจัยได้ทดลองเตรียมฟิล์มแบคทีเรียเซลลูโลสที่ย้อมด้วยพอลิอะนิลีนและรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ (BC-PANI-rGO) ด้วยวิธีการย้อมทางกายภาพเช่นเดียวกันเป็นจำนวน 1-5 ครั้ง เมื่อทำการตรวจสอบพฤติกรรมทางไฟฟ้าเคมีของขั้วไฟฟ้า BC-PANI-rGO พบว่าฟิล์ม BC-PANI-rGO2T จะแสดงค่าความจุไฟฟ้าจำเพาะสูงที่สุดประมาณ 150.87 F/g ที่ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าที่ 1 A/g จากผลของ GCD ดังนั้นจึงสรุปได้ว่าสามารถเตรียมฟิล์มคอมโพสิตที่มีสมบัตินำไฟฟ้าและมีความยืดหยุ่น อีกทั้งมีสมบัติเชิงกลที่ดีได้สำเร็จ
การพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงจากขั้วไฟฟ้าแบตเตอรี่แอลคาไลน์ที่ใช้งานแล้วสำหรับการสลายสีย้อมอินทรีย์, ฉันท์สินี บัวเพ็ชร
การพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงจากขั้วไฟฟ้าแบตเตอรี่แอลคาไลน์ที่ใช้งานแล้วสำหรับการสลายสีย้อมอินทรีย์, ฉันท์สินี บัวเพ็ชร
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
งานวิจัยนี้เน้นศึกษาการพัฒนาซิงก์ออกไซด์และซิงก์แมงกานีสออกไซด์จากขั้วไฟฟ้าของแบตเตอรี่แอลคาไลน์ที่ผ่านการใช้งานแล้วและแคลเซียมคาร์บอเนตจากเปลือกไข่เหลือทิ้งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง โดยแบ่งงานวิจัยออกเป็น 3 ส่วน คือ (1) การเตรียมซิงก์ออกไซด์จากผงขั้วแอโนดของแบตเตอรี่แอลคาไลน์ที่ผ่านการใช้งานแล้วผ่านกระบวนการเผาแคลไซน์ที่อุณหภูมิ 500-800 องศาเซลเซียส ผลการวิเคราะห์โครงสร้างผลึกและเฟสด้วยเทคนิค XRD พบเฟส wurtzite และมีเฟสเดียวกับซิงก์ออกไซด์นาโนทางการค้า (ZnO-C) เมื่อทดสอบสมบัติการเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงโดยการกำจัดสีย้อมเมทิลีนบลู ภายใต้การฉายแสง UV พบว่า ZnO-600 ให้ประสิทธิภาพสูงสุดเทียบเท่ากับ ZnO-C โดยมีประสิทธิภาพอยู่ที่ 87% ที่เวลา 240 นาที (2) การเตรียมซิงก์แมงกานีสออกไซด์จากผงขั้วแคโทดและผงรวมขั้วของแบตเตอรี่แอลคาไลน์ที่ผ่านการใช้งานแล้วผ่านกระบวนการเผาแคลไซน์ที่อุณหภูมิ 600-1000 องศาเซลเซียส ผลการวิเคราะห์โครงสร้างผลึกและเฟสด้วยเทคนิค XRD พบเฟส ZnMn2O4 เป็นเฟสหลัก แต่เมื่อนำมาทดสอบสมบัติการเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงภายใต้การฉายแสง Visible พบว่าไม่มีสมบัติการเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง (3) การเตรียมวัสดุเชิงประกอบ ZnO/CaCO3 โดยใช้ซิงก์ออกไซด์จากผงขั้วแอโนดของแบตเตอรี่แอลคาไลน์ที่ผ่านการใช้งานแล้ว และแคลเซียมคาร์บอเนตจากเปลือกไข่เหลือทิ้ง เมื่อทดสอบสมบัติการเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง พบว่าวัสดุเชิงประกอบที่เตรียมได้ให้ประสิทธิภาพการกำจัดสีย้อมเมทิลีนบลูภายใต้การฉายแสง UV สูงขึ้นอยู่ที่ 99% ที่เวลา 240 นาที ซึ่งคาดว่าเกิดจากแคลเซียมคาร์บอเนตสามารถลดการรวมตัวกันระหว่างอิเล็กตรอนกับโฮล
การสังเคราะห์แมงกานีสไดออกไซด์จากแบตเตอรี่สังกะสีคาร์บอนและแบตเตอรี่แอลคาไลน์ที่ผ่านการใช้งานแล้วสำหรับการใช้งานในแบตเตอรี่สังกะสีไอออน, ชัยธวัช ไวยคณี
การสังเคราะห์แมงกานีสไดออกไซด์จากแบตเตอรี่สังกะสีคาร์บอนและแบตเตอรี่แอลคาไลน์ที่ผ่านการใช้งานแล้วสำหรับการใช้งานในแบตเตอรี่สังกะสีไอออน, ชัยธวัช ไวยคณี
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
งานวิจัยนี้จะเน้นศึกษาการกู้คืนแมงกานีสที่อยู่ในผงอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่ชนิดปฐมภูมิชนิดแบตเตอรี่แอลคาไลน์และแบตเตอรี่สังกะสีคาร์บอนที่ใช้งานแล้ว ให้กลับมาใช้ใหม่โดยใช้วิธีการชะละลายด้วยกรด ซึ่งได้มีการปรับสภาวะในการชะละลาย ได้แก่ อุณหภูมิการชะละลาย (อุณหภูมิห้องและ 80 oC) สัดส่วนของแข็งต่อของเหลวโดยน้ำหนัก (1:20 – 1:5) ความเข้มข้นกรดซัลฟิวริก (0.5 M-10 M) และการเติมตัวรีดิวซ์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการชะละลายแมงกานีส (ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และ โซเดียมซัลไฟด์) ผลของประสิทธิภาพการชะละลายแมงกานีสด้วยกรด (LE) พบว่ามีค่าอยู่ในช่วง 15-78 % ในกรณีของแบตเตอรี่แอลคาไลน์ และ 27-88 % ในกรณีของแบตเตอรี่สังกะสีคาร์บอน โดยค่า LE สูงที่สุดของแบตเตอรี่ทั้งสองชนิดคือ การชะละลายในสภาวะการเติมไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ความเข้มข้น 0.6 M จากนั้นจะใช้สารละลายที่ได้จากการชะละลายด้วยกรดเป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์แมงกานีสไดออกไซด์ด้วยกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลที่สภาวะต่างๆ พบว่าประสิทธิภาพของการกู้คืนแมงกานีสโดยรวม (OE) ในทุกสภาวะจะอยู่ในช่วง 8-85% และสภาวะการชะละลายจะส่งผลต่อเฟสและโครงสร้างจุลภาคของแมงกานีสไดออกไซด์ที่เตรียมได้ ซึ่งค่า OE สูงที่สุดจะได้จากการสังเคราะห์ด้วยโดยการใช้สารละลายที่ได้จากการชะละลายด้วยการใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นตัวรีดิวซ์ เติมแอมโมเนียมซัลเฟตและแอมโมเนียมเปอร์ซัลเฟตที่อุณหภูมิ 140 oC เป็นเวลา 24 h ซึ่งได้แมงกานีสไดออกไซด์เฟส α-MnO2 เมื่อนำแมงกานีสไดออกไซด์จากการรีไซเคิลไปใช้ในขั้วแคโทดของแบตเตอรี่สังกะสีไอออนแบบเซลล์มาตรฐาน CR2025 พบว่าเฟสและโครงสร้างจุลภาคของแมงกานีสไดออกไซด์ส่งผลต่อความจุไฟฟ้าจำเพาะ โดยพบว่าแมงกานีสไดออกไซด์เฟส γα-MnO2 ที่รีไซเคิลจากแบตเตอรี่แอลคาไลน์จะให้ความจำจุไฟฟ้าจำเพาะสูงที่สุด
การเตรียมเซรามิกเซอร์โคเนียความหนาแน่นสูงจากเศษเจียระไนคิวบิกเซอร์โคเนีย, ณัชชา ปาลวัฒน์
การเตรียมเซรามิกเซอร์โคเนียความหนาแน่นสูงจากเศษเจียระไนคิวบิกเซอร์โคเนีย, ณัชชา ปาลวัฒน์
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
ในแต่ละปีอุตสาหกรรมเจียระไนเครื่องประดับคิวบิกเซอร์โคเนียในประเทศไทยมีปริมาณเศษเจียระไนคิวบิกเซอร์โคเนียปริมาณมากหลายร้อยตันถูกทิ้งอย่างสูญเปล่า จึงเกิดแนวคิดในการศึกษาวิจัยเพื่อพัฒนากระบวนการผลิตเซรามิกเซอร์โคเนียความหนาแน่นสูงโดยใช้เศษเจียระไนคิวบิกเซอร์โคเนียจากอุตสาหกรรมเป็นวัตถุดิบหลักในการทดลอง ร่วมกับการใช้สารตัวเติมแคลเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟตเพื่อช่วยทำให้โครงสร้างเกิดเฟสของเหลวในขั้นตอนการเผาผนึก โดยทำการเตรียมตัวอย่างจากการนำเศษเจียระไนมาผ่านการเผาแคลไซน์ที่อุณหภูมิ 1000 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง เพื่อกำจัดสิ่งเจือปนที่มาจากขั้นตอนการผลิตเครื่องประดับ ก่อนนำไปทำการบดผสมกับแคลเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟตในอัตราส่วนร้อยละ 5 และ 10 โดยน้ำหนัก บดผสมเป็นเวลา 24 และ 48 ชั่วโมง จากนั้นนำไปอัดขึ้นรูปที่ความดัน 50 MPa เพื่อให้ได้ชิ้นงานที่มีลักษณะเป็นแผ่นกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 mm และนำไปเผาผนึกที่อุณหภูมิ 1650 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1, 2 และ 4 ชั่วโมง และแบ่งการศึกษาเป็นการเปรียบเทียบการเผาผนึกแบบสถานะของแข็งที่ไม่มีการใช้เติมสารตัวเติม และการเผาผนึกแบบเฟสของเหลวที่มีการเติมสารตัวเติมช่วยในการเผาผนึก โดยจากผลการทดลองพบว่าเงื่อนไขที่ดีที่สุด คือ ชิ้นงานที่ผ่านกระบวนการบดผสมกับสารตัวเติมในอัตราส่วนร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก บดผสมเป็นเวลา 24 ชั่วโมง และเผาผนึกเป็นเวลา 2 ชั่วโมง พบว่าได้ค่าความหนาแน่นสูงถึง 5.27 g/cm3 ค่าการดูดซึมน้ำร้อยละ 0.12 และมีค่าความแข็ง 6.72 GPa ดังนั้นจึงทำการเลือกเงื่อนไขนี้มาเตรียมเป็นชิ้นงานแท่งสี่เหลี่ยมขนาด 60x10x5 mm เพื่อนำไปทดสอบความแข็งแรงด้วยเทคนิค 3-point bending จากผลการทดสอบพบว่าค่าความต้านทานแรงดัดมีค่าเท่ากับ 90.66 MPa ซึ่งผลจากงานวิจัยนี้ชี้ให้เห็นว่าการใช้สารตัวเติมแคลเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟตช่วยให้เกิดเฟสของเหลวในกระบวนการเผาผนึกที่ส่งผลต่อโครงสร้างทางจุลภาคและสมบัติทางกลของชิ้นงานเซรามิกเซอร์โคเนียความหนาแน่นสูง
ผลการใช้พิทเชอร์แทนที่ทรายบดละเอียดต่อสมบัติของวัสดุเปเปอร์กรีต, นภัสสร แสวงศิริผล
ผลการใช้พิทเชอร์แทนที่ทรายบดละเอียดต่อสมบัติของวัสดุเปเปอร์กรีต, นภัสสร แสวงศิริผล
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
วัสดุเปเปอร์กรีตเป็นวัสดุก่อสร้างทางเลือกใหม่ประกอบไปด้วยกระดาษรีไซเคิลผสมกับปูนซีเมนต์ซึ่งมีสมบัติมีความเป็นฉนวนกันเสียงและความร้อนที่ดี รวมทั้งมีน้ำหนักเบากว่าเมื่อเทียบกับคอนกรีตแบบดั้งเดิม ในขณะเดียวกันปัจจุบันเศษเซรามิกที่ผ่านกระบวนการเคลือบและเผามาแล้วหรือที่รู้จักกันในชื่อของเซรามิกพิทเชอร์เป็นของเสียที่เกิดจากอุตสาหกรรมเซรามิก และยังรวมไปถึงอุตสาหกรรมเครื่องดื่มที่สร้างเศษกระดาษฉลากเหลือทิ้งจากขวดแก้วบรรจุภัณฑ์ในกระบวนการล้างทำความสะอาดสำหรับการนำบรรจุภัณฑ์กลับมาใช้ใหม่ ซึ่งก่อให้เกิดขยะเศษกระดาษในปริมาณมากของแต่ละปี ในงานวิจัยนี้จึงสนใจที่จะนำเศษกระดาษฉลากเหลือทิ้งผสมใช้แทนที่ปูนซีเมนต์บางส่วน และพิทเชอร์ที่ได้รับจากจานสโตนแวร์ที่แตกหักถูกนำไปบดละเอียดแล้วมาใช้แทนที่ทรายบดละเอียดในการผลิตวัสดุเปเปอร์กรีตเพื่อพัฒนาเป็นวัสดุก่อสร้างที่มิตรต่อสิ่งแวดล้อม อัตราส่วนวัตถุดิบปูนซีเมนต์ต่อทรายบดละเอียดต่อกระดาษต่อน้ำ คือ 1 : 1 : 0.3 : 2 และเซรามิกพิทเชอร์แทนที่ทรายในอัตราส่วนร้อยละ 25, 50, 75, และ 100 โดยน้ำหนัก ทำการศึกษาเปรียบเทียบตัวอย่างที่บ่มในบรรยากาศชื้นเป็นเวลา 7 วัน และตัวอย่างที่บ่มออโตเคลฟที่อุณหภูมิ 160 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมง พบว่าชิ้นงานที่ผ่านการบ่มในบรรยากาศชื้นและมีการแทนที่พิทเชอร์ในปริมาณร้อยละ 75 ให้ค่าความต้านทานแรงดัดสูงที่สุดที่ 8.63 MPa ความหนาแน่นที่ 1.56 g/cm3 และมีค่าดูดซึมน้ำร้อยละ 20.53 นอกจากนี้พบว่าการทดลองใช้เส้นใย PVA ร่วมกับการใช้กระดาษฉลากส่งผลให้ชิ้นงานมีความแข็งแรงเพิ่มขึ้นมากกว่าการใช้กระดาษฉลากเพียงอย่างเดียว โดยจากภาพโครงสร้างจุลภาคของชิ้นงานที่มีการแทนที่ด้วยพิทเชอร์ทั้งหมดมีการฟอร์มตัวของสารประกอบแคลเซียมซิลิเกตไฮเดรตและพอร์ตแลนไดต์แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการใช้เซรามิกพิทเชอร์เป็นวัสดุปอซโซลาน
การผลิตโฟมอะลูมิเนียมโดยใช้ลูกบอลเกลือที่ออกแบบเป็นตัวสร้างรูพรุน, จุฑานนท์ บุญประเสริฐ
การผลิตโฟมอะลูมิเนียมโดยใช้ลูกบอลเกลือที่ออกแบบเป็นตัวสร้างรูพรุน, จุฑานนท์ บุญประเสริฐ
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษากระบวนการผลิตโฟมอะลูมิเนียมที่มีโครงสร้างรูพรุนแบบเปิดด้วยการใช้ลูกบอลเกลือเป็นตัวสร้างรูพรุนรวมถึงสมบัติทางกลของโฟมอะลูมิเนียม โดยเริ่มต้นศึกษาการผลิตและสมบัติของลูกบอลเกลือซึ่งมีรูปร่างทรงกลม โดยเลือกใช้ลูกบอลเกลือเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 mm และอะลูมิเนียมผสมเกรด ADC 12 เพื่อนำไปผลิตโฟมอะลูมิเนียมด้วยวิธีการหล่อแบบแทรกซึมที่ใช้ความดันที่อุณหภูมิ 650 และ 700°C โดยใช้แรงดันจากแก๊สอาร์กอน 1 และ 2 bar และใช้ระยะเวลาหลอม 10 และ 30 นาที ผลการศึกษาสมบัติของลูกบอลเกลือพบว่าโครงสร้างจุลภาคของลูกบอลเกลือหลังการเผาผนึกมีความเป็นเนื้อเดียวกันมากขึ้น ส่งผลให้ความแข็งแรงอัดของลูกบอลเกลือสูงขึ้น กระบวนการผลิตนี้สามารถผลิตโฟมอะลูมิเนียมที่มีรูพรุนแบบเปิดได้ ซึ่งโครงสร้างของชิ้นงานโฟมจะมีโพรงอากาศขนาดใหญ่เนื่องจากการแทรกซึมของน้ำโลหะอะลูมิเนียมเพียงบางส่วนในชิ้นงานเมื่อใช้อุณหภูมิ 650°C ความดัน 1 bar และเวลา 10 นาที โครงสร้างจุลภาคของชิ้นงานโฟมประกอบด้วยเนื้อพื้นเมตริกซ์อะลูมิเนียมที่มีเฟสซิลิกอนกระจายตัวอยู่ นอกจากนี้ ความแข็งแรงอัดของโฟมอะลูมิเนียมขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ แรงดัน และเวลาที่ใช้ในการผลิต โดยที่อุณหภูมิ 700°C ชิ้นงานส่วนใหญ่มีความแข็งแรงจุดครากสูงกว่าชิ้นงานที่อุณหภูมิ 650°C และส่งผลให้การดูดซับพลังงานของชิ้นงานใกล้เคียงกันมากขึ้น เช่นเดียวกับการเพิ่มแรงดันจาก 1 เป็น 2 bar ในขณะที่ระยะเวลาในการหล่อชิ้นงานส่งผลให้ความแข็งแรงจุดครากของชิ้นงานใกล้เคียงกันมากขึ้น และทำให้การดูดซับพลังงานของชิ้นงานสูงขึ้น เมื่อเพิ่มระยะเวลาการหล่อจาก 10 เป็น 30 นาที