Polymer Chemistry Commons^™

การย่อยสลายด้วยเอนไซม์ของพอลิเอสเทอร์ไมโครไฟเบอร์ที่ได้จากการซักผ้าสปันพอลิเอสเทอร์, โกมลชนก ผลาหาญ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้แสดงการผลิตเอนไซม์เอสเทอเรสที่มีค่าแอกติวิตีสูงสุด 9,200 ยูนิตต่อมิลลิลิตร จากเชื้อแอกติโนมัยซีส Thermobifida sp. เพื่อนำไปย่อยสลายเศษเส้นใยพอลิเอสเทอร์ที่ได้จากการซักผ้าสปันพอลิเอสเทอร์โดยศึกษาผลกระทบของพีเอชและอุณหภูมิต่อค่าแอกติวิตีของเอนไซม์ ศึกษาภาวะที่เหมาะสมสำหรับการย่อยสลายเศษเส้นใย ได้แก่ อุณหภูมิ พีเอช เวลา และความเข้มข้นของเอนไซม์ จากการทดลองพบว่า พีเอชและอุณหภูมิ ที่ทำให้เอนไซม์เอสเทอเรสมีค่าแอกติวิตีสัมพัทธ์สูงสุดคือ พีเอช 9 (ทริสไฮโดรคลอริกบัฟเฟอร์) และ อุณหภูมิ 55 องศาเซลเซียส และเป็นภาวะที่เอนไซม์เอสเทอเรสมีความเสถียร เมื่อนำเอนไซม์เอสเทอเรสที่ความเข้มข้น 25–100 เปอร์เซ็นต์ (ปริมาตรต่อปริมาตร) ไปย่อยสลายเศษเส้นใยพอลิเอสเทอร์ เป็นเวลา 1-7 วัน แล้วนำสารละลายหลังการย่อยสลายมาวิเคราะห์หาชนิด และปริมาณผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้น (TPA, EG, BHET) รวมทั้งศึกษาสมบัติของเศษเส้นใยพอลิเอสเทอร์หลังการย่อยสลายโดยใช้เทคนิค SEM XRD และ FT-IR พบว่า สารละลายหลังการย่อยสลายเศษเส้นใยพอลิเอสเทอร์ 0.05 กรัม ด้วยเอนไซม์ 75 เปอร์เซ็นต์ (ปริมาตรต่อปริมาตร) ที่พีเอช 9 และ อุณหภูมิ 55 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 5 วัน ที่ถูกวิเคราะห์ด้วยเทคนิค UV-Vis Spectrophotometry แสดงปริมาณ TPA ที่เกิดขึ้นสูงสุดที่ 49.05 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร ในขณะที่การวิเคราะห์สารละลายหลังการย่อยสลายที่ภาวะข้างต้นโดยใช้เทคนิค HPLC-UV detector แสดงปริมาณ TPA ที่ 11.19 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร และ BHET ที่ 13.27 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร และการวิเคราะห์โดยใช้เทคนิค HPLC-RI detector พบปริมาณ EG ในสารละลายที่ 446.71 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร ส่วนการวิเคราะห์เศษเส้นใยพอลิเอสเทอร์ด้วยเทคนิค SEM หลังการย่อยสลายด้วยเอนไซม์เอสเทอเรส 75 เปอร์เซ็นต์ (ปริมาตรต่อปริมาตร) ที่ภาวะข้างต้น พบว่า เศษเส้นใยถูกทำลายและมีพื้นผิวขรุขระเป็นบริเวณกว้างมากกว่าเศษเส้นใยที่ผ่านการย่อยสลายด้วยเอนไซม์ที่ภาวะอื่นๆ นอกจากนั้นยังพบว่าการวิเคราะห์เศษเส้นใยพอลิเอสเทอร์ก่อนและหลังการย่อยสลายด้วยเอนไซม์ด้วย FTIR ปรากฎพีกที่คล้ายคลึงกัน …

คอมพอสิตชีวภาพของพอลิแล็กทิกแอซิด/ยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดส์/เส้นใยมะพร้าว, วรพร คิ้วเจริญ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ คือ การเตรียมคอมพอสิตชีวภาพจากพอลิแล็กทิกแอซิด/ยางธรรมชาติ อิพ็อกซิไดซ์ด้วยเส้นใยมะพร้าว โดยเริ่มจากยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ที่มีระดับอิพ็อกซิเดชันปานกลาง (ร้อยละ 38 โดยโมลอิพ็อกซิเดชัน) ถูกเตรียมผ่านกระบวนการ ‘อินซิทู’ อิพ็อกซิเดชันของน้ำยางธรรมชาติ โดยใช้กรดฟอร์มิก 0.75 โมลาร์ และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 0.75 โมลาร์ จากนั้นพอลิเมอร์ผสมพอลิแล็กทิกแอซิด/ยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ที่อัตราส่วนต่าง ๆ (100/0, 90/10, 80/20, 70/30, 60/40, 50/50 โดยน้ำหนัก) ได้ถูกเตรียมโดยการผสมแบบหลอมเหลวด้วยเครื่องอัดรีดแบบเกลียวคู่ตามด้วยการฉีดแบบ จากการทดสอบ พบว่าความทนแรงกระแทกและการยืดตัว ณ จุดขาดได้รับการปรับปรุงด้วยการเติมยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ที่ปริมาณร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก หากแต่ความทนแรงดึง ยังส์มอดุลัส ความทนแรงดัดโค้ง เสถียรภาพทางความร้อนและการเกิดผลึกลดลง อีกทั้งความทนแรงกระแทกและการยืดตัว ณ จุดขาดลดลงเมื่อเติมยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ปริมาณเพิ่มขึ้น จากผลของความทนแรงกระแทกและการยืดตัว ณ จุดขาด พอลิเมอร์ผสม พอลิแล็กทิกแอซิด/ยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ที่อัตราส่วน 90/10 ถูกเลือกสำหรับเตรียมเป็นคอมพอสิตชีวภาพกับเส้นใยมะพร้าว 3 อัตราส่วน (5, 10 และ 20 ส่วนต่อเรซินร้อยส่วน) และทำการเปรียบเทียบเทคนิคการผสม ได้แก่ เครื่องอัดรีดแบบเกลียวคู่และเครื่องผสมแบบปิดตามด้วยการฉีดแบบ จากการทดสอบ พบว่า การผสมเส้นใยมะพร้าวที่ปริมาณ 5 ส่วนต่อเรซินร้อยส่วนด้วยเครื่องอัดรีดแบบเกลียวคู่ สามารถปรับปรุงความทนแรงดึง ยังส์มอดุลัส การยืดตัว ณ จุดขาด ความทนแรงดัดโค้งและการเกิดผลึกได้เล็กน้อย แต่เสถียรภาพทางความร้อนลดลง ขณะที่การผสมเส้นใยมะพร้าวทุกอัตราส่วนด้วยเครื่องผสมแบบปิดไม่สามารถปรับปรุงสมบัติเชิงกลและเสถียรภาพทางความร้อนอย่างมีนัยยะสำคัญได้เมื่อเปรียบเทียบกับพอลิแล็กทิกแอซิด/ยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ที่อัตราส่วน 90/10 ที่ผสมด้วยเทคนิคเดียวกัน ถึงแม้ว่าการปรับปรุงนี้ขึ้นกับเทคนิคการผสม คอมพอสิตชีวภาพที่ผสมด้วยเครื่องผสมแบบปิดมีสมบัติเชิงกลและเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีกว่าชิ้นงานที่ผสมด้วยเครื่องอัดรีดแบบเกลียวคู่ที่มีองค์ประกอบเดียวกัน นอกจากนี้ การเติมทั้งยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์และเส้นใยมะพร้าวสามารถปรับปรุงการย่อยสลายทางชีวภาพของชิ้นทดสอบได้

Development Of Comprehensive Two Dimensional Gas Chromatography Coupled With Dean Switch For Analysis Of Volatile Organic Compounds, Nilobon Thongdorn-Ae

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The ability to identify and quantify compounds in complex matrices is paramount for analysis of petroleum samples. Multidimensional gas chromatography (MDGC) is one of the most powerful techniques to obtain such capability. The recent advance involves development of comprehensive multiple heart-cut (CH/C) technique employing long first and second dimensional (1D and 2D) columns which enhances both 1D and 2D analyte peak capacity. In addition, short pulse transfer from the first (1D) to the second dimensional (2D) separation with rapid cycle times can be applied which enhances separation power and fastens the analysis time to obtain comprehensive chemical profile of a …

Chemical And Tribological Characteristics Of Petroleum-Based Lubricant For Microelectronics Device Fabrication, Chanikan Polpattanakul

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Petroleum-based lubricant is used instead of water-based lubricant to reduce the materials corrosion of developed slider in the final lapping process. In this research we focused on the study of the characteristics and performance of petroleum-based lubricants. Three base-lubricants ,which are petroleum hydrocarbon (PHC), synthetic hydrocarbon A (SHA) and synthetic hydrocarbon B (SHB), were found that they are the saturated hydrocarbon with the range of hydrocarbon chain consisted of the carbon atoms C10 - C16, C12 – C20 and C20 – C27 respectively. The three base-lubricants were mixed in the ratio similar to that of commercial lubricant and the ratio …

Therapeutic Delivery Technology And Its Economic Impact, Paul E. Savas Jr.

Senior Honors Theses

Therapeutic delivery technology is a current area of high interest in both university and industrial settings. These technologies are being developed in order to deliver therapeutic agents, such as genes, proteins, and drugs, to patients more efficiently. Nanoscale delivery vehicles have proven to be useful for these applications; these vehicles may either be naturally produced or chemically synthesized. The physical properties of these nanomaterials must be characterized correctly using instrumentation that evaluates their size, morphology, and potential for agglomeration. These technologies represent a high-growth economic area that fosters entrepreneurship and innovation. Because of this innovative spirit, research and economic interest …

Increased Utility Of Ph Sensitive Indicators As High Concentration Co2 Detectors Through The Use Of Polyelectrolyte Complexes As Stabilizing Media, Camden James Johnson

All Master's Theses

Development of plastic materials which produce visible color change when exposed to different environments has recently attracted attention for many biomedical applications.^1,2Many biomedical devices are packaged under high concentrations of carbon dioxide (CO₂) which can lower the pH of the packaging environment. This is similar to the CO₂ chemistry responsible for ocean acidification.³ Dye molecules that are sensitive to environmental changes in pH (known as pH indicators) can be encapsulated in plastics and produce a visible color change when a medical device is removed from the sterile CO₂ environment. Plastics made from large …

Esterification Of Lignin As Carbon Fiber Production Precursor​, Jarudech Rakphong

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This research investigated the optimized condition (i.e., esterifying agent, reaction time, reaction temperature) to modify lignin for utilization as a precursor in carbon fiber production. The lignin was successfully modified by esterification reaction in dimethylformamide solvent under different reaction temperatures and times using different types of fatty acid chloride including butyryl chloride, octanoyl chloride, and lauroyl chloride as an esterifying agent. The effects of fatty acid chloride chain length and degree of substitution on the chemical structure, functional groups, morphology, crystallinity, thermal properties, and solubility of esterified-lignin were studied. The chemical structure of the obtained product was characterized by FTIR …

Effect Of Poly(Lactic Acid) On Properties Of Poly(Butylene Succinate)/Poly(Butylene Succinate-Co-Adipate)/ Poly(Lactic Acid) Blend Films, Narumon Puekpoonpoal

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Nowadays, biodegradable plastics have drawn a great deal of attention because of plastic pollution. The major drawback of their mechanical properties brought to a limitation of neat biodegradable resins for flexible packaging applications. In this study, binary and ternary blends of poly(butylene succinate-co-adipate) (PBSA) with poly(butylene succinate) (PBS) and poly(lactic acid) (PLA) were melt compounded and successfully prepared into films via blown film line. The aim of this study was to investigate the influence of incorporating PLA including of high molecular weights PLA (Hi-PLA) and low molecular weights (Lo-PLA) into PBSA/PBS blends on processability, phase morphology, mechanical and physical properties. …

Polymerized Ionic Liquids By Condensation Polymerization: Stimuli Responsive Polyurethane Gels And Dispersions, Harshit Gupta

Master's Theses and Doctoral Dissertations

Ionic liquids have been used in free radical polymerizations to make polymerized ionic liquid (PIL) materials of various types. PIL gels based on imidazolium cations have been found to exhibit an anion-exchange induced stimuli responsiveness. This thesis explores incorporation of ionic liquids in polyurethane (PU) polymers to make PIL PU gels and dispersions through condensation polymerization. PIL gels are synthesized through a single-pot approach that show stimuli response to solvents. This approach allows one to make these gels rapidly and cheaply on-site. These gels can reversibly porate in different solvents and are found to be porous when analyzed by scanning …

Uv-Curable Organic-Inorganic Hybrid Polyurethane Coating, Shiyin Yu

Master's Theses and Doctoral Dissertations

This thesis explored a series of organic-inorganic hybrid polyurethane oligomers with varying molecular weights and functional groups (acrylate and/or silane) that were cured with a single ultraviolet (UV) trigger but two photo-initiators. Upon UV irradiation, the free-radical initiator initiated a free-radical reaction for acrylate cross-linking, and the photo-latent base initiated a sol-gel reaction for condensation of the silanes. This study explored the cure extent of both reactions by FTIR for acrylates and silanes and a weight-loss method for silanes as a function of functional group concentration and time. The general film properties were also studied. The results showed that the …

Multidimensional Mass Spectrometry Of Chemonic™ Ccg-6 Nonionic Surfactant With Separation By Polarity And Shape, Charles Johnson

Williams Honors College, Honors Research Projects

Chemonic™ CCG-6 surfactant is a water-soluble poly(ethylene glycol) (PEG) conjugated alkyl glyceride emollient. This surfactant exists as a complex mixture of a glycerol cores conjugated with poly(ethylene glycol) branches (PEGylation) that were partially esterified with caprylic (C8) and capric (C10) acids. These may be esterified on one, two, or all three arms of the glyceride. The architecture of the structures in this mixture was studied using multidimensional mass spectrometry (MS). Mass spectrometry was interfaced with ultra-performance liquid chromatography (UPLC) and ion mobility (IM) separation. The mixture was separated by reversed-phase LC, oligomers of the star-branched polymer were separated according to …

Novel Adsorbent For Industrial Wastewater Treatment Applications, Islam M. Al-Akraa, Ahmed Y. Zakaria Eng, Dalia A. Ali Eng, Hany A. Elazab Dr, Hoda A. Elsawy Dr

Chemical Engineering

In this study, the hydroxyapatite powder is investigated for both of methylene blue and thymol blue in aqueous solution. The physical and chemical properties of the adsorbent were evaluated systematically using the different techniques including Microsoft Excel programming, linear regression model and also the coefficient of determination. Batch adsorption experiments were conducted to determine the effect of contact time, solution pH, initial dye concentrations, and also the adsorbent dosage on adsorption. The adsorption kinetic parameters confirmed the better fitting of pseudo-second order kinetic model for both of methylene blue and thymol blue. The isotherm data of methylene blue and thymol …

Nanomaterials For Double-Stranded Rna Delivery, Stuart Lichtenberg

Theses and Dissertations--Plant and Soil Sciences

RNA interference has enormous potential as a potent, specific, and environmentally friendly alternative to small molecule pesticides for crop protection. The use of exogenous double-stranded RNA offers flexibility in targeting and use in crops in which transgenic manipulation is not an option. The combination of RNAi with nanotechnology offers further advantages that are not available with dsRNA alone. In this work, I have evaluated several different combinations of nanomaterials and polymers for use in RNAi-based pest control systems. First, I have characterized the use of chitosan/dsRNA polyplex nanoparticles for gene knockdown using the model nematode Caenorhabditis elegans. Though chitosan/dsRNA …

การสังเคราะห์พรีเคอร์เซอร์เชื้อเพลิงชีวภาพผ่านแอลดอลคอนเดนเซชันของเฟอร์ฟิวรัลและ 2-บิวทาโนนบนตัวเร่งปฏิกิริยา Srtio3/Sba-15, ธนัทย์ชัย มีมานะ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาการสังเคราะห์พรีเคอร์เซอร์เชื้อเพลิงชีวภาพจากเฟอร์ฟิวรัลและ 2-บิวทาโนนผ่านแอลดอลคอนเดนเซชัน ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ในแอลดอลคอนเดนเซชันเป็นโลหะออกไซด์ผสมที่ได้จากสตรอนเทียมไททาเนต (SrTiO3) ที่มีปริมาณสตรอนเทียมไททาเนตบนตัวรองรับ SBA15 ที่แตกต่างกัน (10%, 15%, 20% and 25%) และอัตราส่วนโดยโมลของ Sr : Ti ในช่วง 0.5 ถึง 2 ซึ่งเตรียมด้วยวิธีอิมเพรค จากนั้นนำมาเผาที่อุณหภูมิ 600 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 4 ชั่วโมง จากการศึกษาสมบัติกายภาพและเคมีของตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมได้ พบว่า 20STO(2:1)/SBA15 (ที่มีปริมาณสตรอนเทียมไททาเนตบนตัวรองรับร้อยละ 20 โดยน้ำหนัก และ อัตราส่วนโดยโมลของ Sr : Ti เท่ากับ 2) ซึ่งเตรียมด้วยวิธีอิมเพรค มีการกระจายตัวของสตรอนเทียมไททาเนตบนตัวรองรับ SBA15 ที่มีพื้นที่ผิวจำเพาะที่สูงและมีปริมาณตำแหน่งเบสรวมมากที่สุด แอลดอลคอนเดนเซชันของเฟอร์ฟิวรัลและ 2-บิวทาโนนเพื่อสังเคราะห์สารประกอบคาร์บอนิลไม่อิ่มตัวโซ่กิ่งทำในเครื่องปฏิกรณ์ออโตเคลฟภายใต้ความดันไนโตรเจน (10 บาร์) เมื่อวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์ด้วยเทคนิคแก๊สโครมากราฟี-แมสสเปกโตสโกปี พบว่า ผลิตภัณฑ์หลักที่เกิดขึ้นเป็นสารประกอบคาร์บอนิลไม่อิ่มตัวที่มีโครงสร้างแบบโซ่ตรง และโซ่กิ่ง นอกจากนี้ยังพบผลิตภัณฑ์ C14 และ C13 ที่อุณหภูมิสูงและเวลาในการทำปฏิกิริยาที่นาน 20STO(2:1)/SBA15 เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสม โดยให้การเปลี่ยนของเฟอร์ฟิวรัลร้อยละ 53 โดยโมล และ ผลได้ของ C9B ร้อยละ 41 โดยโมล เมื่อใช้ภาวะที่เหมาะสม คือ ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา 5% โดยน้ำหนัก, อัตราส่วนโดยโมลของเฟอร์ฟิวรัลต่อ 2-บิวทาโนน 1:5, อุณหภูมิในการทำปฏิกิริยา 100 องศาเซลเซียส และเวลาในการทำปฏิกิริยา 5 ชั่วโมง

ผลของตัวเร่งปฏิกิริยาต่อคุณภาพของน้ำมันชีวภาพจากไพโรไลซิสชิ้นไม้ยูคาลิปตัสและซังข้าวโพดในเครื่องปฏิกรณ์เบดนิ่ง, วรเวช ศรีปราโมช

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาภาวะที่เหมาะสมสำหรับการไพโรไลซิสไม้ยูคาลิปตัสและซังข้าวโพดในเครื่องปฏิกรณ์แบบเบดนิ่ง พบว่าภาวะที่เหมาะสมสำหรับชีวมวลทั้งสองชนิดคือ เวลาทำปฏิกิริยาที่ 30 นาที อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส และขนาดอนุภาคของชีวมวลระหว่าง 0.50-0.71 มิลลิเมตร ส่วนอัตราการไหลแก๊สไนโตรเจนสำหรับไม้ยูคาลิปตัสคือ 120 มิลลิลิตรต่อนาที และสำหรับ ซังข้าวโพดคือ 80 มิลลิลิตรต่อนาที ให้ผลได้น้ำมันชีวภาพสูงสุดของไม้ยูคาลิปตัสและซังข้าวโพดที่ร้อยละ 31.69 และ 22.01 โดยน้ำหนัก ตามลำดับ โดยน้ำมันชีวภาพจากชีวมวลทั้งสองชนิดให้ค่าความร้อนสูงขึ้นและใกล้เคียงกันคือ 23.14 และ 23.27 เมกะจูล/กิโลกรัม ตามลำดับ สอดคล้องกับอัตราส่วน H/C และ O/C ของน้ำมันชีวภาพจากชีวมวลทั้งสองชนิดที่มีค่าต่ำกว่าในชีวมวล เมื่อวิเคราะห์องค์ประกอบของน้ำมันชีวภาพพบว่าส่วนใหญ่เป็นสารในกลุ่มฟีนอล รองลงมาคือสารในกลุ่มกรดคาร์บอกซิลิก แอลดีไฮด์ อีเทอร์ คีโทน ไฮโดรคาร์บอน แซ็กคาไรด์ และสารที่มีปริมาณน้อยสุดคือสารในกลุ่มฟูแรน และจากการศึกษาผลของตัวเร่งปฏิกิริยาโดโลไมต์และเอฟซีซีใช้แล้ว พบว่าปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสมสำหรับชีวมวลทั้งสองชนิดคือร้อยละ 5 โดยน้ำหนัก และตัวเร่งปฏิกิริยาทั้งสองชนิดไม่มีผลอย่างมีนัยสำคัญต่อการลดออกซิเจนในน้ำมันชีวภาพ

Synthesis Of N-Heterocyclic Molecules And Their Applicability Towards Ion Sensing: Polymeric Chemosensors, Aikohi M. Ugboya

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

Critical to biological and environmental processes are anions because often times their relative concentration in our body can be an indicator of one’s well-being. Therefore, highly sensitive and cost-efficient methods for ions recognition is necessary for human health. In recent times, polymeric chemosensors have become a vital tool for sensing ions because of its higher sensitivity and good mechanical properties compared to their monomeric counterparts. These sensors are designed to produce a measurable response in the presence of a targeted ion such as an electrochemical or optical signal. The unique structure and the photophysical properties of the 1,2,3-triazole core coupled …

Modeling The Condensed-Phase Behavior Of Π-Conjugated Polymers, Walker Mask

Theses and Dissertations--Chemistry

It is well established that the morphology and physical properties of an organic semiconducting (OSC) material regulate its electronic properties. However, structure-function relationships remain difficult to describe in polymer-based OSC, which are of particular interest due to their robust mechanical properties. If relationships among the molecular and bulk levels of structure can be found, they can aid in the design of improved materials. To explore and detail important structure-function relationships in polymer-based OSC, this work employs molecular dynamics (MD) simulations to study various π-conjugated polymers in different environments. Two independent investigations are discussed in this work. One investigation examines how …

Nanomorphology Dependent Optical And Mechanical Properties Of Aerogels, Chandana Mandal

Doctoral Dissertations

"Aerogels are very low density, light weight open pore materials. A hypothesis that is under intense current investigation by the scientific community states that the mechanical properties of nanostructured polymers depend on their nanomorphology. Aerogels are nanostructured ultra-lightweight nanoporous materials with skeletal frameworks that can display a wide range of nanomorphologies. Thereby aerogels comprise a suitable platform for testing not only that hypothesis but also a wide range of other properties such as light scattering for applications, for example, in thermally insulating windows.

To study the mechanical properties of nanostructured matter as a function of nanomorphology, various shape-memory polyurethane aerogels …

Synthesis And Applications Of Ceramic (Silicon Carbide And Silicon Nitride), Metallic (Cobalt(0)) And Polymeric (Polyurethane) Aerogels, Parwani M. Rewatkar

Doctoral Dissertations

"A new method has been demonstrated for the synthesis of monolithic ceramic and purely metallic aerogels from xerogel powder compacts, and the use of polyurethane aerogels based on cyclodextrins as efficient desiccants.

I. Highly porous ( > 80%) monolithic SiC and Si₃N₄, aerogels were prepared from compressed compacts of polyurea-crosslinked silica xerogel powders. The process is time efficient as solvent-exchange through powders is fast, and energy efficient as it bypasses drying with supercritical fluids. The final ceramic objects were chemically pure, sturdy, with compressive moduli at 37 ±7 MPa and 59 ± 7 MPa, and thermal conductivities …

Polyurea Aerogels: From Nanoscopic To Macroscopic Properties, Tahereh Taghvaee

Doctoral Dissertations

"The morphology of a material is intrinsically a qualitative property and in order to relate nanomorphology to synthetic conditions, it is necessary to express nano/micro-structure quantitatively. In this context, polyurea aerogels were chosen as a model system with demonstrated potential for rich nanomorphology and being guided by a statistical Design-of-Experiments model, a large array of materials (208) with identical chemical composition, but quite different nanostructures were prepared. By reflecting upon the SEM images, it was realized that our first pre-verbal impression about a nanostructure is related to its openness and texture; the former is quantified by porosity (Π), and the …

การปรับปรุงการนำไฟฟ้าของพอลิเมอร์ผสมพอลิยูรีเทน/พอลิพิร์โรลโดยแกรฟีน, พาฝัน จันทร์พวง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อพัฒนาพอลิเมอร์ที่มีสมบัตินำไฟฟ้าในช่วงที่สามารถใข้งานเป็นวัสดุป้องกันการเกิดไฟฟ้าสถิต โดยการนำพอลิพิร์โรลซึ่งเป็นพอลิเมอร์นำไฟฟ้ามาผสมกับพอลิยูรีเทนเพื่อให้ขึ้นรูปได้ง่าย นอกจากนี้ยังมีการเติมรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ลงในพอลิเมอร์ผสมเพื่อเพิ่มการนำไฟฟ้าอีกด้วย โดยการทดลองเริ่มต้นจากการสังเคราะห์แกรฟีนออกไซด์จากแกรไฟต์ด้วยวิธีของฮัมเมอร์ส จากนั้นนำมารีดิวซ์ด้วยกรดแอลแอสคอบิก นำรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ที่ได้มาเตรียมเป็นวัสดุเชิงประกอบกับพอลิพิร์โรล โดยใช้รีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ในสัดส่วนร้อยละ 10 20 30 และ 40 โดยน้ำหนักของพิร์โรลมอนอเมอร์ หลังจากการพอลิเมอไรเซชันและได้วัสดุเชิงประกอบพอลิพิร์โรล/รีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์แล้ว นำวัสดุเชิงประกอบมาผสมกับพอลิยูรีเทนโดยเทคนิคการผสมแบบสารละลายโดยใช้เททระไฮโดรฟูแรนเป็นตัวทำละลาย ขึ้นรูปเป็นฟิล์มด้วยการอัด จากผลการทดลองพบว่าปริมาณรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ในวัสดุเชิงประกอบของพอลิพิร์โรล/รีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์มีผลต่อสมบัติการนำไฟฟ้า และสมบัติเชิงกล กล่าวคือ การเพิ่มปริมาณรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ในวัสดุเชิงประกอบทำให้สมบัติการนำไฟฟ้ามีค่าเพิ่มมากขึ้น ซึ่งปริมาณแกรฟีนที่ทำให้วัสดุเชิงประกอบมีการนำไฟฟ้ามากที่สุด คือที่ร้อยละ 40 โดยน้ำหนักต่อพิร์โรลมอนอเมอร์ โดยมีการนำไฟฟ้าสูงถึง 5,400 เท่าของพอลิพิร์โรลบริสุทธิ์ เมื่อนำวัสดุเชิงประกอบไปเตรียมเป็นฟิล์มพอลิเมอร์ผสมที่ความเข้มข้นร้อยละ 7 พบว่ามีค่าการนำไฟฟ้า 1.45×10-7 ซีเมนส์ต่อเซนติเมตร ในทางกลับกันการเพิ่มปริมาณแกรฟีนส่งผลต่อสมบัติเชิงกล ซึ่งจากผลการวิเคราะห์ลักษณะทางสัณฐานวิทยา พบว่า วัสดุเชิงประกอบกระจายตัวไม่สม่ำเสมอ ทำให้การเกิดปริมาณผลึกในชิ้นงานไม่สม่ำเสมอกัน ความทนแรงดึงและความยืดตัวสูงสุด ณ จุดขาดของฟิล์มพอลิเมอร์ผสมจึงลดลง จากผลการทดลองสรุปได้ว่าฟิล์มพอลิเมอร์ผสมสามารถพัฒนาต่อไปเพื่อใช้ในงานที่ต้องการสมบัติต้านไฟฟ้าสถิตได้

การเตรียมและสมบัติของเซลลูโลสจากผักตบชวา/ว่านหางจระเข้ไฮโดรเจล, เฟรินส์ ภู่ทอง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในงานวิจัยนี้ได้เตรียมเซลลูโลสไฮโดรเจลจากสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์/ยูเรียโดยใช้เซลลูโลสจากผักตบชวาที่สกัดได้จากกระบวนการทางเคมีและเพิ่มเสถียรภาพด้วยบอแรกซ์ซึ่งเป็นสารเชื่อมขวางที่สามารถละลายได้ในระบบ จากผลการทดลองพบว่าความหนืดของสารละลาย การดูดซึมน้ำ การส่องผ่านของแสง และร้อยละความเครียดจากการกดของไฮโดรเจลเพิ่มขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างความเป็นรูพรุนภายในไฮโดรเจล การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่เกิดขึ้นเนื่องมาจากการเชื่อมขวางของสายโซ่เซลลูโลสด้วยบอแรกซ์ นอกจากนี้การเติมบอแรกซ์ยังส่งผลให้ไฮโดรเจลมีสมบัติการต้านเชื้อแบคทีเรียสแตปฟิโลคอคคัส ออเรียส และเนื่องด้วยเซลลูโลสไฮโดรเจลที่เติมบอแรกซ์ปริมาณ 3 เท่า (ไฮโดรเจล 1/3) มีการดูดซึมน้ำและร้อยละความเครียดจากการกดที่เหมาะสมจึงถูกเลือกเพื่อเตรียมเซลลูโลส/ว่านหางจระเข้ไฮโดรเจลโดยการแช่ในสารละลายว่านหางจระเข้ที่ความเข้มข้นร้อยละ 5 และ 10 ของว่านหางจระเข้ในน้ำ พบว่าการแช่เซลลูโลสไฮโดรเจลในสารละลายว่านหางจระเข้นั้นไม่ส่งผลต่อสมบัติการดูดซึมน้ำและร้อยละความเครียดจากการกด นอกจากนี้สมบัติการต้านเชื้อแบคทีเรียของเซลลูโลสไฮโดรเจลไม่ได้รับการปรับปรุงโดยการแช่ในสารละลายว่านหางจระเข้

การเตรียมโคบอลต์-ซีเรียมออกไซด์บนผิวแมกซีน/แกรฟีนเจือไนโตรเจนและซัลเฟอร์เพื่อเป็นขั้วไฟฟ้าตัวเก็บประจุยิ่งยวด, กันตพัฒน์ ตรีพิริยะมงคล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อพัฒนาวัสดุสำหรับตัวเก็บประจุยิ่งยวดที่มีประสิทธิภาพสูงจากการทำงานร่วมกันของวัสดุโคบอลต์-ซีเรียมออกไซด์บนวัสดุขั้วไฟฟ้านิกเกิลโฟมที่ผ่านการปรับปรุงผิวด้วยแมกซีน/แกรฟีนเจือไนโตรเจนและซัลเฟอร์ โดยวัสดุปรับปรุงผิวแมกซีนถูกสังเคราะห์จากกระบวนการสกัดอลูมิเนียมออกจากไทเทเนียมอลูมิเนียมคาร์ไบด์ ทำให้เกิดเป็นแมกซีนที่มีโครงสร้างระนาบชั้นสองมิติ และทำการเพิ่มระยะห่างของระนาบแมกซีนด้วยแช่ในสารละลายไดเมทิลซัลฟอกไซด์ และทำการแทรกแกรฟีนเจือไนโตรเจนและซัลเฟอร์ระหว่างระนาบแมกซีนเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการกลับมารวมตัวกันใหม่ โดยแกรฟีนเจือไนโตรเจนและซัลเฟอร์ถูกสังเคราะห์จากกระบวนการรีฟลักซ์แกรฟีนด้วยสารไทโอยูเรียที่เป็นแหล่งให้ธาตุไนโตรเจนและซัลเฟอร์ จากนั้นทำเตรียมขั้วไฟฟ้าด้วยกระบวนการหล่อหยดแมกซีน/แกรฟีนเจือไนโตรเจนและซัลเฟอร์ลงบนนิกเกิลโฟม โดยภาพสัณฐานวิทยาของขั้วไฟฟ้าที่ผ่านการปรับปรุงถูกยืนยันด้วยภาพจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดและการวิเคราะห์ธาตุเชิงพลังงาน นำขั้วที่ผ่านการปรับปรุงมาสังเคราะห์ด้วยกระบวนการทางฝังตัวทางเคมีไฟฟ้าของโคบอลต์ออกไซด์ และโคบอลต์-ซีเรียมออกไซด์ โดยศึกษาถึงระยะเวลาในการสังเคราะห์ด้วยกระบวนการฝังตัวทางเคมีไฟฟ้า และสัดส่วนของโคบอลต์-ซีเรียมออกไซด์ที่เหมาะสมในการให้ค่าการเก็บประจุไฟฟ้าสูงสุด จากการทดสอบสมบัติเคมีไฟฟ้าพบว่าที่สัดส่วนของการเตรียมสารละลายโคบอลต์ไนเตรตต่อซีเรียมไนเตรตที่ความเข้มข้น 0.5 โมลาร์ ในสัดส่วนปริมาตรที่ 90 ต่อ 10 สามารถให้ค่าการเก็บประจุจำเพาะที่สูงถึง 450 F/g ที่กระแสไฟฟ้า 1 แอมป์ต่อกรัม และผลการทดลองชี้ให้เห็นว่าการปรับปรุงผิวขั้วไฟฟ้านิกเกิลโฟมด้วยแมกซีน/แกรฟีนเจือไนโตรเจนและซัลเฟอร์สามารถเพิ่มความจุจำเพาะเมื่อเปรียบเทียบกับขั้วไฟฟ้านิกเกิลโฟมที่ไม่ได้ผ่านการปรับปรุง โดยผลรายงานวัสดุผสมที่พัฒนาขึ้นนี้สามารถนำไปประยุกต์เป็นอุปกรณ์ตัวเก็บประจุยิ่งยวดที่มีประสิทธิภาพสูงได้

การผลิตน้ำมันชีวภาพจากไพโรไลซิสของไม้ยางพาราและเหง้ามันสำปะหลังโดยใช้นิกเกิลโดโลไมต์ในเครื่องปฏิกรณ์เบดนิ่ง, กิตติเดช ประเสริฐทวีพร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

กระบวนการผลิตน้ำมันชีวภาพจากการไพโรซิสของไม้ยางพาราและเหง้ามันสำปะหลังในเครื่องปฏิกรณ์เบดนิ่ง ถูกใช้ในการศึกษาหาภาวะดำเนินการที่เหมาะสมเพื่อให้ได้ปริมาณผลได้ที่ดีที่สุดสำหรับน้ำมันชีวภาพ จากการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ตัวอย่างเช่น FCC, โดโลไมต์ และนิกเกิลโดโลไมต์ โดยทดลองในเครื่องปฏิกรณ์เบดนิ่ง มีปัจจัยต่างๆประกอบด้วย ขนาดอนุภาคตั้งแต่ 0.250-2.000 มิลลิเมตร อุณหภูมิ 400-600 องศาเซลเซียส เวลาที่ 45-90 นาที และ อัตราการไหลไนโตรเจนที่ 60-180 มิลลิลิตรต่อนาที ผลการศึกษาพบว่าภาวะดำเนินการที่ดีที่สุดคือ ขนาดอนุภาคเฉลี่ยที่ 0.355-0.710 มิลลิเมตร และ 0.850-2.000 มิลลิเมตร ตามลำดับ ที่อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส เวลาในการทำปฏิกิริยา 45 นาที และอัตราการไหลของแก๊สไนโตรเจนที่ 60 มิลลิลิตรต่อนาที ซึ่งภาวะดำเนินการดังกล่าวให้ปริมาณร้อยละผลได้ของน้ำมันชีวภาพร้อยละ 39.48 และ 40.39 ของไม้ยางพาราและเหง้ามันสำปะหลังตามลำดับ ซึ่งเมื่อศึกษาอิทธิพลของตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการไพโรไรซิสพบว่าปริมาณน้ำมันชีวะภาพลดลงเมื่อตัวเร่งปฏิกิริยาถูกเติมเข้าไปในระบบ ในขณะที่ร้อยละผลได้ของปริมาณแก๊สเพิ่มขึ้นแก๊สสูงสุดโดยวัดได้ที่ร้อยละ 39.30 และ 33.37 ของไม้ยางพาราและเหง้ามันสำปะหลังตามลำดับ นอกจากนี้พบว่าในน้ำมันชีวภาพมีองค์ประกอบหลักคือ แอลเคน อะโรมาติก สารประกอบไนโตรเจเนต และสารประกอบออกซิเจเนต ในขณะที่แก๊สมีองค์ประกอบของแก๊สมีเทน เป็นองค์ประกอบหลัก

การเตรียมและการตอบสนองโดยการเปลี่ยนสีของวัสดุเชิงประกอบระดับนาโนเมตรพอลิไดแอเซทิลีน/ผลึกนาโนซิงก์ออกไซด์, ณัฐกานต์ ประกอบแก้ว

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาวิธีการสังเคราะห์ผลึกนาโนซิงก์ออกไซด์และเตรียมเป็นวัสดุเชิงประกอบระดับนาโนเมตรพอลิไดแอซิทิลีน/ผลึกนาโนซิงก์ออกไซด์ ในการสังเคราะห์ผลึกนาโนซิงก์ออกไซด์ จากซิงก์แอซีเทตดีไฮเดรตและเททระแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ เพนทะไฮเดรต โดยใช้ระยะเวลาในการทำปฏิกิริยาตั้งแต่ 1 ถึง 2880 นาที พบว่าจะได้ผลึกนาโนซิงก์ออกไซด์ที่มีขนาดอนุภาค 2 ถึง 6 นาโนเมตร จากนั้นนำมาเตรียมเป็นวัสดุเชิงประกอบระดับนาโนเมตรพอลิไดแอซิทิลีน/ผลึกนาโนซิงก์ออกไซด์ โดยใช้ 10,12-pentacosadiynoic acid (PCDA) เป็นไดแอเซทิลีนมอนอเมอร์ และทำการทดสอบสมบัติการตอบสนองโดยการเปลี่ยนสีของวัสดุเชิงประกอบต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ค่าความเป็นกรด-เบส และการเติมกรด/เบสอินทรีย์ จากการศึกษาพบว่า พอลิไดแอซิทีลีน/ผลึกนาโนซิงก์ออกไซด์เกิดการเปลี่ยนสีจากสีน้ำเงินเป็นม่วงที่อุณหภูมิต่ำกว่าพอลิไดแอซิทีลีน/ซิงก์ออกไซด์(65 นาโนเมตร) ที่มีการศึกษามาก่อนหน้านี้ โดยพอลิไดแอซิทีลีน/ผลึกนาโนซิงก์ออกไซด์เกิดการเปลี่ยนสีที่อุณหภูมิ 65 ถึง 70 องศาเซลเซียส และเป็นการเปลี่ยนสีแบบผันกลับได้ ในขณะที่พอลิไดแอซิทีลีน/ซิงก์ออกไซด์(65 นาโนเมตร) เกิดการเปลี่ยนสีที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส และพบว่า พอลิไดแอซิทีลีน/ผลึกนาโนซิงก์ออกไซด์ มีความไวในการตอบสนองต่อกรดไฮโดรคลอริก โซเดียมไฮดรอกไซด์ กรดซาลิซิลิก และออกทิลเอมีน สูงกว่าอีกด้วย ซึ่งจากการวิเคราะห์โครงสร้างบ่งชี้ว่า สายโซ่หลักคอนจูเกตของพอลิไดแอซิทีลีน/ผลึกนาโนซิงก์ออกไซด์มีความผ่อนคลายมากกว่า และปฏิสัมพันธ์อิออนิกระหว่างส่วนหัวของพอลิไดแอซิทีลีนและพื้นผิวอนุภาคซิงก์ออกไซด์มีความแข็งแรงน้อยกว่า ดังนั้นพอลิไดแอซิทีลีน/ผลึกนาโนซิงก์ออกไซด์จึงถูกรบกวนจากสิ่งกระตุ้นภายนอกได้ในระดับที่สูงกว่าพอลิไดแอซิทีลีน/ซิงก์ออกไซด์(65 นาโนเมตร)

การเตรียมสีน้ำทาภายนอกที่มีสมบัติสะท้อนความร้อนและเป็นฉนวนความร้อนโดยใช้ผงอะลูมิเนียมและนาโนเซลลูโลส, ธนิกานต์ ขุนภักดี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในงานวิจัยนี้ได้เตรียมสีน้ำทาภายนอกที่ประกอบด้วยผงอะลูมิเนียมและนาโนเซลลูโลส (ทั้งนาโนเซลลูโลสที่ได้จากแบคทีเรียซึ่งเตรียมผ่านวิธีสะโคบี (SCOBY) และนาโนเซลลูโลสจากพืช) โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อปรับปรุงสมบัติการสะท้อนความร้อนและสมบัติการเป็นฉนวนความร้อนของสีทาภายนอก ซึ่งสีที่เตรียมได้จะนำมาเคลือบบนกระเบื้องแผ่นเรียบและทิ้งไว้ให้สีแห้งสนิทเป็นระยะเวลา 168 ชั่วโมงก่อนนำมาทดสอบ ผลการทดสอบพบว่าสีที่ผสมระหว่างผงอะลูมิเนียมและนาโนเซลลูโลสมีประสิทธิภาพในการสะท้อนความร้อนและการเป็นฉนวนความร้อนที่ไม่ดีเนื่องจากการออกแบบการทดลองที่ไม่เหมาะสม ดังนั้นจึงมีการศึกษานาโนเซลลูโลสที่เหมาะสมเพิ่มเติมเพื่อใช้เป็นฉนวนในการทดสอบนี้ โดยศึกษาทั้งนาโนเซลลูโลสจากแบคทีเรียและจากพืช จากนั้นจึงเตรียมสีโดยเติมนาโนเซลลูโลสจากแบคทีเรียที่เตรียมผ่านวิธีสะโคบีลงในสีร้อยละ 0.19 กรัมโดยน้ำหนัก ร้อยละ 0.38 กรัมโดยน้ำหนัก ร้อยละ 0.58 กรัมโดยน้ำหนัก และร้อยละ 0.82 กรัมโดยน้ำหนัก และเติมนาโนเซลลูโลสจากพืชที่ร้อยละ 0.50 กรัมโดยน้ำหนัก ร้อยละ 1.01 กรัมโดยน้ำหนัก ร้อยละ 1.51 กรัมโดยน้ำหนัก และร้อยละ 2.16 กรัมโดยน้ำหนัก ทดลองเทียบกับสีสูตรมาตรฐานที่ไม่ได้มีการเติมนาโนเซลลูโลส ผลทดสอบพบว่าค่าร้อยละความความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างแผ่นทดสอบด้านบนที่ได้รับความร้อนจากหลอดไฟโดยตรงและด้านล่างแผ่นทดสอบของสีสูตรมาตรฐานมีค่าเท่ากับร้อยละ 3.67 ส่วนสีที่มีการเติมนาโนเซลลูโลสจากแบคทีเรียซึ่งเตรียมผ่านวิธีสะโคบีมีค่าความแตกต่างร้อยละ 8.16 ร้อยละ 6.21 ร้อยละ 7.70 และ ร้อยละ 12.41 ตามลำดับ นาโนเซลลูโลสจากพืชมีค่าความแตกต่างร้อยละ 0.50 ร้อยละ 1.01 ร้อยละ 1.51 และร้อยละ 2.16 ตามลำดับ ส่วนสีกันความร้อนตามท้องตลาดมีค่าเท่ากับร้อยละ 8.24 ซึ่งจากผลการทดสอบพบว่าการเติมนาโนเซลลูโลสสามารถปรับปรุงสมบัติการเป็นฉนวนความร้อนได้เมื่อเทียบกับสีสูตรมาตรฐานปกติเนื่องมาจากสมบัติการนำความร้อนที่ต่ำของนาโนเซลลูโลส

สมบัติของพอลิแล็กทิกแอซิดผสมด้วยยางธรรมชาติ-กราฟต์-พอลิอะคริลิกแอซิด, ธมลวรรณ อุดมกิจปัญญา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วัตถุประสงค์ของงานนี้ คือ การปรับปรุงสมบัติเชิงกล และสมบัติทางความร้อนของพอลิแล็กทิกแอซิดด้วยการเติมยางธรรมชาติ-กราฟต์-พอลิอะคริลิกแอซิด โดยยางธรรมชาติ-กราฟต์-พอลิอะคริลิกแอซิดถูกเตรียมจากน้ำยางธรรมชาติผ่านปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบอิมัลชัน โดยใช้กรดอะคริลิกร้อยละ 50, 70 และ 90 โดยน้ำหนักเนื้อยางแห้ง ที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 3 ชั่วโมง จากวิเคราะห์ด้วยเทคนิคฟูเรียร์แทรนสฟอร์มสเปกโทรสโกปี พบว่า พอลิอะคริลิกแอซิดถูกกราฟต์อยู่บนสายโซ่ของยางธรรมชาติแล้ว จากนั้นยางธรรมชาติ-กราฟต์-พอลิอะคริลิกแอซิดที่เตรียมได้ถูกนำไปผสมกับพอลิแล็กทิกแอซิดที่ปริมาณต่างๆ (ร้อยละ 10, 20 ,30 และ 40 โดยน้ำหนัก) โดยใช้เครื่องผสมแบบปิด และขึ้นรูปเป็นชิ้นทดสอบด้วยเครื่องฉีดแบบ จากการทดสอบสมบัติเชิงกล พบว่าการเติมยางธรรมชาติ-กราฟต์-พอลิอะคริลิกลงในพอลิแล็กทิกแอซิด ส่งผลต่อค่าความทนแรงกระแทก และการยืดตัว ณ จุดขาด โดยที่เมื่อมีปริมาณยางธรรมชาติ-กราฟต์-พอลิอะคริลิกเพิ่มขึ้น จะทำให้ค่าความทนแรงกระแทกและการยืดตัว ณ จุดขาด เพิ่มขึ้น แต่ความทนแรงดึง และยังส์มอดุลัสมีค่าลดลงเมื่อเติมยางธรรมชาติ-กราฟต์-พอลิอะคริลิก ดังนั้นพอลิเมอร์ผสม 70/30 พอลิแล็กทิกแอซิดผสมยางธรรมชาติ-กราฟต์-พอลิอะคริลิกแอซิด70 มีความทนแรงกระแทกและการยืดตัว ณ จุดขาดสูงที่สุด (11.3 กิโลจูลต่อตารางเมตร และร้อยละ 11.05 ตามลำดับ) จากการทดสอบสมบัติทางความร้อน พบว่าการเติมยางธรรมชาติ-กราฟต์-พอลิอะคริลิกแอซิดลงในพอลิแล็กทิกแอซิดส่งผลให้เสถียรภาพทางความร้อนของพอลิแล็กทิกแอซิดเพิ่มขึ้น โดยที่ปริมาณการเติมยางธรรมชาติ-กราฟต์-พอลิอะคริลิก ร้อยละ 40 จะทำให้พอลิเมอร์ผสมมีเสถียรภาพทางความร้อนดีที่สุด ส่วนพฤติกรรมทางความร้อนของพอลิเมอร์ผสมเมื่อเติมยางธรรมชาติ-กราฟต์-พอลิอะคริลิกแอซิดลงในพอลิแล็กทิกแอซิดนั้น พบว่าไม่ส่งผลต่ออุณหภูมิเปลี่ยนคล้ายแก้ว และอุณหภูมิการหลอมเหลวผลึก แต่ส่งผลให้อุณหภูมิการเกิดผลึกเย็นเพิ่มขึ้น และยังส่งผลให้ปริมาณผลึกลดลงเหลือ จากงานวิจัยนี้พบว่าการเติมยางธรรมชาติ-กราฟต์-พอลิอะคริลิก เป็นการช่วยปรับปรุงความเหนียว และเสถียรภาพทางความร้อนให้กับพอลิแล็กทิกแอซิด

การเตรียมฟิล์มพอลิเมอร์จากยางธรรมชาติผสมแป้งมันฝรั่ง, นัทรี ฉัตรยาลักษณ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์ที่จะเตรียมแผ่นฟิล์มพอลิเมอร์ผสมจากยางธรรมชาติผสมแป้งมันฝรั่งที่อัตราส่วนต่างๆ กันตั้งแต่ 100/0, 90/10, 80/20, 70/30, 60/40 และ 50/50 โดยการทดลองสามารถแบ่งออกเป็น 3 ส่วน สำหรับ 2 ส่วนแรก จะเป็นแผ่นฟิล์มยางธรรมชาติผสมแป้งมันฝรั่งทั้งที่เติมและไม่เติมกลีเซอรอล โดยส่วนแรกเตรียมได้จากการผสมสารแขวนลอยของน้ำแป้งกับน้ำยางธรรมชาติโดยจะเรียกว่า latex mixing จากนั้นทำให้แห้งแล้วนำไปผสมกับสารเคมียางในเครื่องผสมแบบสองลูกกลิ้ง ในขณะที่ส่วนที่สองยางธรรมชาติจะถูกผสมกับแป้งมันฝรั่งในเครื่องผสมแบบปิด โดยจะเรียกว่า dry mixing จากนั้นนำไปผสมกับสารเคมียางในเครื่องผสมแบบสองลูกกลิ้งต่อไป และในส่วนที่สามจะเป็นการเติมสารคู่ควบไซเลน Si-69 แทนกลีเซอรอล จากนั้นทำการขึ้นรูปตัวอย่างแผ่นฟิล์มเพื่อนำไปทดสอบสมบัติทางกายภาพ เชิงกลและความร้อนด้วยแม่พิมพ์แบบกดอัดที่อุณหภูมิ 155 oC จากการตรวจสอบแผ่นฟิล์มด้วยตาเปล่าจะเห็นได้ว่า แผ่นฟิล์มยางธรรมชาติผสมแป้งมันฝรั่งที่เตรียมได้จากเทคนิกการผสมแบบ dry mixing เกิดการแยกเฟสระหว่างยางธรรมชาติและแป้งมันฝรั่งน้อยกว่าที่เตรียมได้จากเทคนิกการผสมแบบ latex mixing นอกจากนี้ยังพบว่าการเติมกลีเซอรอลช่วยลดการเกาะกลุ่มกันของแป้งมันฝรั่งได้ จากการทดสอบการบวมตัวในน้ำพบว่า การเติมแป้งมันฝรั่งทำให้แผ่นฟิล์มยางธรรมชาติผสมแป้งมันฝรั่งดูดซับน้ำได้และปริมาณการดูดซับน้ำเพิ่มขึ้นตามปริมาณแป้งที่เติม โดยที่อัตราส่วนยางธรรมชาติต่อแป้งมันฝรั่งเดียวกัน แผ่นฟิล์มยางธรรมชาติผสมแป้งมันฝรั่งที่เตรียมได้จากเทคนิกการผสมแบบ latex mixing มีการดูดซับน้ำได้สูงกว่าแผ่นฟิล์มยางธรรมชาติผสมแป้งมันฝรั่งเตรียมได้จากเทคนิกการผสมแบบ dry mixing และการดูดซับน้ำเพิ่มขึ้นเมื่อมีการเติมกลีเซอรอล เมื่อทำการทดสอบสมบัติเชิงกล พบว่าการเติมแป้งมันฝรั่งทำให้แผ่นฟิล์มมีสมบัติเชิงกลลดลง ยิ่งเติมมากก็ยิ่งลดลงมาก แผ่นฟิล์มยางธรรมชาติผสมแป้งมันฝรั่งที่เตรียมได้จากเทคนิกการผสมแบบ dry mixing มีความทนต่อแรงดึงและความต้านทานต่อการฉีกขาดสูงกว่าแผ่นฟิล์มยางธรรมชาติผสมแป้งมันฝรั่งที่เตรียมได้จากเทคนิกการผสมแบบ latex mixing แต่ให้ความแข็งที่ต่ำกว่า การเติมกลีเซอรอลช่วยเพิ่มความทนต่อแรงดึงและความต้านทานต่อการฉีกขาดแต่ลดความแข็งของแผ่นฟิล์ม สำหรับการสลายตัวทางความร้อนพบว่า การเติมแป้งมันฝรั่งลงในแผ่นฟิล์มยางธรรมชาติทั้งที่เติมและไม่เติม กลีเซอรอลจากเทคนิกการเตรียมทั้ง 2 แบบ ส่งผลให้ยางธรรมชาติซึ่งเป็นเฟสหลักมีแนวโน้มที่จะสลายตัวที่อุณหภูมิที่สูงขึ้น เมื่อเติมสารคู่ควบไซเลน Si-69 แทนการเติมกลีเซอรอล พบว่าแผ่นฟิล์มยางธรรมชาติผสมแป้งมันฝรั่งที่ได้มีความสามารถในการดูดซับน้ำและความทนต่อแรงดึงที่ดียิ่งขึ้น แต่ความต้านทานต่อการฉีกขาดกลับมีค่าต่ำที่สุด

การพัฒนาวิธีการตรวจวัดสารหน่วงการติดไฟโบรมิเนเทตในพอลิสไตรีนชนิดทนแรงกระแทกสูงด้วยวิธีเอ็กซ์เรย์ฟลูออเรสเซนซ์สเปกโทรเมตรี, พลวัต สิงหเสมานนท์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้เป็นการพัฒนาวิธีสำหรับการตรวจวัดสารหน่วงติดไฟที่มีธาตุโบรมีนเป็นองค์ประกอบในตัวอย่างพอลิสไตรีนชนิดทนแรงกระแทกสูง โดยใช้วิธีเอ็กซ์เรย์ฟลูออเรสเซนซ์สเปกโทรเมตรี (XRF) ปัญหาของการตรวจวัดด้วยวิธีนี้ต้องใช้วัสดุมาตรฐาน (Reference materials, RM) ที่เหมาะสมโดยต้องมีลักษณะ และองค์ประกอบที่มีความใกล้เคียงกับตัวอย่างมากที่สุด งานวิจัยนี้จึงศึกษาการเตรียมวัสดุมาตรฐานปฐมภูมิและทุติยภูมิซึ่งเป็นสารเติมแต่งที่ใช้ในการผลิตจริง ในช่วงความเข้มข้นของโบรมีน 1-13% โดยน้ำหนัก ซึ่งครอบคลุมช่วงความเข้มข้นที่ใช้ในการผลิตจริง โดยเตรียมวัสดุมาตรฐานด้วยเครื่องผสมพอลิเมอร์แบบไม่ต่อเนื่อง บดวัสดุมาตรฐานภายใต้ไนโตรเจนเหลว และอัดขึ้นรูปเป็นแผ่น จากนั้นนำไปสร้างกราฟมาตรฐาน และวิเคราะห์ด้วยวิธีเอ็กซ์เรย์ฟลูออเรสเซนซ์สเปกโทรเมตรี กราฟมาตรฐานที่ทั้งหมดมีความเป็นเส้นตรงดี (r2 > 0.995) ทดสอบความแม่น (Accuracy) และความเที่ยง (Precision) ของการทดสอบ โดยใช้สารอ้างอิงมาตรฐานภายใน (In-house reference materials) ที่มีความเข้มข้นของโบรมีน 10% โดยน้ำหนัก ค่าความแม่นรายงานด้วยค่าร้อยละการคืนกลับ (%Recovery) อยู่ในช่วง 98.6 - 104.1% และ ความผิดพลาดสัมพัทธ์ (Relative error) อยู่ในช่วง 0.44 – 4.15 ซึ่งอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ ความเที่ยงรายงานด้วยค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานสัมพันธ์ (%RSD) อยู่ในช่วง 0.12 – 0.62 ซึ่งอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ ค่าขีดจำกัดต่ำสุดของการตรวจวัด (Limit of detection, LOD) อยู่ในช่วง 0.32 – 0.45 % โบรมีนโดยน้ำหนัก วัสดุมาตรฐานที่เตรียมขึ้นมีความเป็นเนื้อเดียวกันสูงทั้งภายในชุดผสม และระหว่างชุดผสม อีกทั้งยังมีความเสถียรสูง ไม่มีความแตกต่างของความเข้มของสัญญาณเอกซ์เรย์ที่วัดได้ตลอดระยะเวลา 6 เดือน วิธีที่พัฒนาขึ้นเป็นวิธีที่ไม่ทำลายตัวอย่าง สามารถวิเคราะห์ได้อย่างรวดเร็ว แม่นยำ เตรียมตัวอย่างได้ง่าย สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับตัวอย่างจริง ทั้งงานควบคุมคุณภาพ และวิจัยพัฒนาผลิตภัณฑ์ได้

การกำจัดโมโนกลีเซอไรด์ชนิดอิ่มตัวในไบโอดีเซลด้วยการดูดซับและผลต่อสมบัติที่อุณหภูมิต่ำของน้ำมันไบโอดีเซลผสม, พีระภักดิ์ ศรีขวัญใจ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

โมโนกลีเซอไรด์ชนิดอิ่มตัว (Saturated monoglyceride; SMG) คือสาเหตุหลักของการเกิดตะกอนเหนือจุดขุ่นในไบโอดีเซล (B100) ซึ่งนำไปสู่ปัญหาการอุดตันไส้กรองในเครื่องยนต์ดีเซล ในงานวิจัยนี้ทำการศึกษาผลกระทบของ SMG ใน B100 ช่วงความเข้มข้น 0.0-0.7 wt% ที่มีต่อจุดขุ่นในไบโอดีเซลผสม B7, B10 และ B20 ที่ใช้น้ำมันดีเซลมาตรฐานยูโร4 และ ยูโร5 ที่มีความเข้มข้นของแอโรแมติกสูงและต่ำตามลำดับ พบว่า SMG มีผลต่อจุดขุ่นในไบโอดีเซลผสมมาตรฐานยูโร5 มากกว่า การเพิ่มความเข้มข้นของ SMG ที่ช่วงความเข้มข้นต่ำในไบโอดีเซลผสมจะทำให้ค่าจุดขุ่นมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ การกำจัด SMG ใน B100 ด้วยการดูดซับโดยใช้ตัวดูดซับซีโอไลต์ธรรมชาติที่มีราคาถูกกว่าตัวดูดซับทางการค้า Magnesium silicate (MS) และ Silica gel พบว่าประสิทธิภาพการดูดซับของตัวดูดซับ MS ดีกว่าตัวดูดซับซีโอไลต์ธรรมชาติในการกำจัด SMG ใน B100 ที่อุณหภูมิ 45 oC เมื่อพัฒนาความจุในการดูดซับ SMG ของซีโอไลต์ธรรมชาติ NZ-325m โดยการบำบัดด้วยกรดไนตริก 1 M ที่อุณหภูมิ 60 oC เป็นเวลา 6 ชั่วโมง ทำให้พื้นที่ผิวจำเพาะของตัวดูดซับเพิ่มขึ้นเป็น 141.85 m2/g และยังเพิ่มปริมาณ SiO2 ที่วิเคราะห์จากเทคนิค X-ray fluorescence spectroscopy เนื่องจากผลกระทบจากการกำจัดอะลูมิเนียมในโครงสร้าง นอกจากนี้ยังพบว่าความจุการดูดซับ SMG มีค่าเท่ากับ 38.0 mgSMG/gads ในขณะที่สามารถลดปริมาณ SMG ใน B100 จาก 0.7 wt% เป็น 0.5 wt% เมื่อใช้ตัวดูดซับ 5 wt% ที่สภาวะการดูดซับ 45 oC เป็นเวลา 50 นาที ผลที่ตามมาหลังจากนำไปผสมเป็น B7 พบว่าจุดขุ่นลดลงอย่างมีนัยสำคัญ