| รหัสโครงการ : | R000000423 |
| ชื่อโครงการ (ภาษาไทย) : | การศึกษาออกแบบชุดตรวจสอบตะกั่วในน้ำด้วยการเปลี่ยนสีของพอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิล |
| ชื่อโครงการ (ภาษาอังกฤษ) : | A Lead Test Kit based on Colorimetric Responses of Polydiacetylene Vesicles |
| คำสำคัญของโครงการ(Keyword) : | พอลิไดอะเซทติลีน, ตะกั่ว, ชุดทดสอบตะกั่ว |
| หน่วยงานเจ้าของโครงการ : | คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี > ภาควิชาวิทยาศาสตร์ สาขาวิชาเคมี |
| ลักษณะโครงการวิจัย : | โครงการวิจัยเดี่ยว |
| ลักษณะย่อยโครงการวิจัย : | ไม่อยู่ภายใต้แผนงานวิจัย/ชุดโครงการวิจัย |
| ประเภทโครงการ : | โครงการวิจัยใหม่ |
| สถานะของโครงการ : | propersal |
| งบประมาณที่เสนอขอ : | 255000 |
| งบประมาณทั้งโครงการ : | 255,000.00 บาท |
| วันเริ่มต้นโครงการ : | 30 ตุลาคม 2560 |
| วันสิ้นสุดโครงการ : | 30 เมษายน 2562 |
| ประเภทของโครงการ : | งานวิจัยพื้นฐาน(ทฤษฎี)/บริสุทธิ์ |
| กลุ่มสาขาวิชาการ : | วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ |
| สาขาวิชาการ : | สาขาวิทยาศาสตร์เคมีและเภสัช |
| กลุ่มวิชาการ : | เคมีโพลิเมอร์ |
| ลักษณะโครงการวิจัย : | ระดับชาติ |
| สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ : | ไม่สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ |
| สร้างความร่วมมือประหว่างประเทศ GMS : | ไม่สร้างความร่วมมือทางการวิจัยระหว่างประเทศ |
| นำไปใช้ในการพัฒนาคุณภาพการศึกษา : | ไม่นำไปใช้ประโยชน์ในการพัฒนาณภาพการศึกษา |
| เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต : | ไม่เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต |
| ความสำคัญและที่มาของปัญหา : | ตะกั่วเป็นโลหะที่มนุษย์สนใจกับความเป็นพิษของมันมากที่สุดโลหะหนึ่ง เนื่องจากการใช้ประโยชน์อย่างมากมาย ในอุตสาหกรรมและอาชีพต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมเหมืองแร่และโรงงานถลุงแร่ตะกั่ว อุตสาหกรรมแบตเตอรี่รถยนต์อุตสาหกรรมผลิตอิเล็กโทรนิค อุตสาหกรรมผลิตแก้ว เซรามิกและเครื่องปั้นดินเผา การทำลูกปืน การบัดกรี การเรียงพิมพ์และหล่อตัวพิมพ์การผลิตและบรรจุสารกำจัดศัตรูพืชการพ่นสีกันสนิมและสีทาบ้าน เป็นต้น สำหรับประชาชนทั่วไปอาจได้รับสารตะกั่วจากมลพิษทางน้ำจากการปล่อยน้ำเสียที่มีตะกั่วจากโรงงานอุตสาหกรรมหรือจากกิจกรรมต่างๆซึ่งถ้าแหล่งน้ำที่ใช้สำหรับอุปโภคและบริโภคมีการปนเปื้อนปริมาณตะกั่วมากจะส่งผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อมได้ ซึ่งเป็นปัญหาสำคัญอย่างหนึ่งของประเทศไทย ซึ่งปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ตั้งแต่แรกโดยการตรวจสอบคุณภาพน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมก่อนปล่อยสู่สิ่งแวดล้อม หรือการตรวจติดตามเฝ้าระวังคุณภาพน้ำจากแหล่งน้ำต่างๆ เพื่อควบคุมหรือแก้ไขสถานการณ์ได้ทันท่วงทีการตรวจสอบตะกั่วในน้ำเป็นการบ่งชี้คุณภาพของน้ำว่ามีการปนเปื้อนตะกั่วมากน้อยเพียงใดซึ่งค่ามาตรฐานของสารตะกั่วในแหล่งน้ำผิวดินตามประกาศคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ ฉบับที่ 8 กำหนดให้มีได้ไม่เกิน 0.05 มิลลิกรัมต่อลิตร [1] การตรวจสอบตะกั่วในน้ำสามารถตรวจได้โดยวิธีมาตรฐานในห้องปฏิบัติการเช่น atomic absorption spectrometry (AAS) และ inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) ซึ่งทั้งสองวิธีนี้มีค่าใช้จ่ายสูง และต้องวิเคราะห์ภายในห้องปฏิบัติการโดยผู้เชี่ยวชาญ
สำหรับวิธีการตรวจสอบตะกั่วที่สามารถแสดงผลได้ทันทีที่ภาคสนามโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือวิเคราะห์ขั้นสูงนั้นก็สามารถทำได้เช่นกันจากการอาศัยสมบัติการเปลี่ยนสีของสารในกลุ่มคอนจูเกตพอลิเมอร์ เช่น พอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิลโดยเมื่อระบบของสารได้สัมผัสกับสิ่งกระตุ้นที่เหมาะสมแล้วเกิดแรงกระทำต่อกันที่มากเพียงพอที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของความยาวคอนจูเกตซึ่งส่งผลให้สมบัติทางแสงในช่วงวิสิเบิลเกิดการเปลี่ยนแปลงจึงทำให้เห็นการเปลี่ยนสีและสามารถสังเกตเห็นได้ด้วยตาเปล่าได้ ซึ่งวิธีการตรวจสอบตะกั่วด้วยการใช้สารเคมีดังกล่าวเป็นวิธีการที่ใช้สารเคมีปริมาณน้อยลดขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างในการวิเคราะห์และอีกทั้งลดเวลาในการตรวจสอบซึ่งจัดว่าสามารถรับผลข้อมูลการวิเคราะห์ได้อย่างรวดเร็ว
ดังนั้นโครงงานวิจัยนี้จึงได้สนใจศึกษาออกแบบชุดทดสอบตะกั่วในน้ำด้วยการเปลี่ยนสีของพอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิลเพื่อผลิตชุดตรวจสอบตะกั่วในน้ำภาคสนามเพื่อหน่วยงานที่เกี่ยวข้องสามารถนำไปใช้เฝ้าระวังตรวจสอบคุณภาพน้ำได้ ซึ่งสามารถตรวจสอบตะกั่วในน้ำได้ด?วยตนเองเป?นชุดตรวจสอบที่ใช้งานง่าย สะดวก ได้ผลวิเคราะห์รวดเร็ว น?าเชื่อถือใช้สารเคมีน้อยและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม |
| จุดเด่นของโครงการ : | ศึกษาออกแบบชุดทดสอบตะกั่วในน้ำด้วยการเปลี่ยนสีของพอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิลเพื่อผลิตชุดตรวจสอบตะกั่วในน้ำภาคสนามเพื่อหน่วยงานที่เกี่ยวข้องสามารถนำไปใช้เฝ้าระวังตรวจสอบคุณภาพน้ำได้ ซึ่งสามารถตรวจสอบตะกั่วในน้ำได้ด?วยตนเองเป?นชุดตรวจสอบที่ใช้งานง่าย สะดวก ได้ผลวิเคราะห์รวดเร็ว น?าเชื่อถือใช้สารเคมีน้อยและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม |
| วัตถุประสงค์ของโครงการ : | เพื่อศึกษาออกแบบชุดตรวจสอบตะกั่วในน้ำด้วยการเปลี่ยนสีของพอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิลสำหรับการใช้ภาคสนาม ที่ใช้งานง่าย สะดวก ได้ผลวิเคราะห์รวดเร็ว น่าเชื่อถือ |
| ขอบเขตของโครงการ : | ออกแบบชุดตรวจสอบตะกั่วในน้ำด้วยการเปลี่ยนสีของพอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิลโดยศึกษาการเตรียมสารละลายพอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิลจากไดอะเซทติลีนมอนอเมอร์ในสภาวะที่เหมาะสมให้มีความจำเพาะในการตรวจวัดตะกั่ว ทั้งเชิงคุณภาพและปริมาณ ขีดจำกัดการตรวจวัด และเสถียรภาพของชุดตรวจสอบ จากนั้นนำชุดตรวจสอบที่เตรียมได้ไปประยุกต์ใช้กับน้ำตัวอย่างจริงจากแหล่งน้ำธรรมชาติ |
| ผลที่คาดว่าจะได้รับ : | ชุดดตรวจสอบตะกั่วในน้ำด้วยการเปลี่ยนสีของพอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิล |
| การทบทวนวรรณกรรม/สารสนเทศ : | การศึกษาการออกแบบชุดตรวจตะกั่วด้วยการเปลี่ยนสีของพอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิลนี้ได้มีการศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับแนวทางในการวิเคราะห์ตะกั่วในเชิงปริมาณและการศึกษาสมบัติการเปลี่ยนสีของพอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิลในลักษณะการตรวจจับสารไอออนบวกซึ่งมีงานวิจัยที่เกี่ยวข้องดังรายละเอียดนี้
X. Zhang และคณะ (2016) [7] ได้ศึกษาหาปริมาณตะกั่วและแคดเมียมในน้ำทะเล โดยใช้วิธีการทางเคมีไฟฟ้าอย่างง่ายที่มีชื่อว่า double stripping voltammetry และใช้บิสมัส (Bi) ปรับปรุงขั้วไฟฟ้าใช้งาน (working electrode) ทำเครื่องมือที่สามารถใช้งานในภาคสนามได้ ดังรูปที่ 2 เครื่องมือไม่ยุ่งยาก ราคาถูก มีความไวสูง และให้ผลวิเคราะห์รวดเร็ว
รูปที่ 2 ระบบเครื่องมือตรวจวัดตะกั่วและแคดเมียม [7]
S.L. Zhao และคณะ (2015) [8] ได้ศึกษาหาปริมาณตะกั่วและแคดเมียมในน้ำตัวอย่างโดยการเพิ่มความเข้มข้นของสารด้วยใช้ thio-functionalized SBA-15 เป็นการสกัดด้วยตัวดูดซับของแข็ง (solid phase extraction) แบบออนไลน์ก่อนทำการตรวจวัดด้วยเฟลมอะตอมมิกแอบซอบชัน แสดงไดอะแกรมดังรูปที่ 3 ซึ่งสามารถเพิ่มความเข้มข้นของสารตะกั่วได้ 34 เท่า มีขีดจำกัดการตรวจวัดตะกั่วที่ 0.22 ไมโครกรัมต่อลิตร มีค่าความแม่นยำ (RSD) เท่ากับ 0.4%
รูปที่ 3 ระบบ on-line FI-AAS (BS: Buffered Solution; P1 and P2: peristaltic pumps; W: waste; EV: Electromagnetic Valve. Valve position: (a) and (c) Loading; (b) Inject) [8]
C. Kokkinisและคณะ (2016) [9] ได้ศึกษาหาปริมาณตะกั่วโดยวิธี sequential injection/stripping analysis อาศัยหลักการเคมีไฟฟ้า โดยใช้ conducting carbon fibre-loaded polystyrene electrode ต่อเข้ากับพลาสติกเซลล์ที่ใช้ตรวจวัด ได้ขีดจำกัดการตรวจวัดที่ 0.5 ไมโครกรัมต่อลิตร มีค่าความแม่นยำ (RSD) เท่ากับ 3.1% ซึ่งแสดงระบบการวิเคราะห์ดังรูปที่ 4
รูปที่ 4 ระบบ sequential injection system (C, carrier (HCl0.02mol/L); P, pump; SV, selectionvalve; PC, personal computer; P/T, potentiostat; W, waste; S, sample;SAx, samples spiked with known concentration of Pb(II); ECC, electrochemical cell) [9]
T. Dasbas? และคณะ (2015) [10] ได้ศึกษาหาปริมาณตะกั่วและแคดเมียมในอาหารและน้ำ โดยใช้ solid phase extraction ก่อนการวิเคราะห์ปริมาณด้วยเครื่อง flame atomic absorption spectrometry พบว่าขีดจำกัดการตรวจวัดตะกั่วเท่ากับ 0.18 ไมโครกรัมต่อลิตร ขีดจำกัดในการวัดเชิงปริมาณตะกั่วเท่า 0.60 ไมโครกรัมต่อลิตร มีค่าความแม่นยำ (RSD) เท่ากับ 4%
J.E. O'Sullivan และคณะ (2013) [11] ได้ศึกษาหาปริมาณตะกั่ว แคดเมียม โคบอลต์ นิกเกิล ทองแดง และซิงค์ ในน้ำทะเล โดยใช้ระบบโฟลอินเจคชันร่วมกับ solid-phase extraction และวิเคราะห์ปริมาณด้วย ICP-MS โดยแสดงระบบดังรูปที่ 5 จากการศึกษาพบว่าได้ขีดจำกัดการตรวจวัดตะกั่วเท่ากับ 1.5 พิโคโมลต่อลิตร ได้ค่าความแม่นยำ (RSD) เท่ากับ 3.4-8.6 % และได้ร้อยละการกลับคืนของตะกั่วเท่ากับ 97.6%
รูป 5 ระบบโฟลอินเจคชันแบบอัตโนมัติต่อกับเครื่อง ICP-MS
จากการค้นคว้างานวิจัยข้างต้นเป็นการศึกษาสภาวะในขั้นการเตรียมตัวอย่างและขั้นการเพิ่มประสิทธิภาพก่อนการวิเคราะห์ปริมาณของโลหะหนักด้วยการใช้เครื่องมือวิเคราะห์ขั้นสูง ซึ่งการวิเคราะห์ด้วยวิธีดังกล่าวนั้นจะให้ผลการวิเคราะห์เชิงปริมาณที่ถูกต้อง แต่สำหรับการนำไปใช้ตรวจสอบตัวอย่างในภาคสนามนั้นนับว่าเป็นข้อจำกัดในการทราบผลการวิเคราะห์เนื่องจากจะต้องนำสารตัวอย่างเข้าสู่ห้องปฏิบัติการ และเพื่อตอบสนองในงานด้านการควบคุมคุณภาพของแหล่งน้ำจึงควรมีวิธีการทดสอบตะกั่วในลักษณะที่เป็นชุดอุปกรณ์การตรวจวัดที่สามารถแปรผลการวิเคราะห์ได้อย่างถูกต้องและชัดเจน ณ ภาคสนามของแหล่งตัวอย่างนั้น ทั้งนี้เมื่อได้ข้อมูลที่รวดเร็วก็จะสามารถหาแนวทางแก้ไขได้ทันเวลา
สำหรับการตรวจสอบโลหะหนักที่สามารถแสดงผลได้ทันทีที่แหล่งตัวอย่าง จึงได้มีการศึกษาสารเคมีในกลุ่มคอนจูเกตพอลิเมอร์ที่มีสมบัติที่สามารถเกิดการเปลี่ยนสีได้เมื่ออยู่ในภาวะที่มีสิ่งกระตุ้น โดยจะเกิดการเปลี่ยนสีที่สามารถสังเกตได้ด้วยตาได้ ซึ่งสารในกลุ่มพอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิลจัดเป็นสารเคมีที่มีนักวิจัยให้ความสนใจในการศึกษาสมบัติการเปลี่ยนสี โดยพอลิไดอะเซทิลีนเวสสิเคิลมีการกระจายตัวอยู่ในตัวทำละลายที่มีขั้ว เช่น น้ำ โดยจะมีการจัดเรียงตัวเป็นแบบ bilayers ซึ่งในแต่ละชั้นประกอบไปด้วยไดอะเซทิลีนมอนอเมอร์ เช่น 10,12 เพนตะโคสะไดอิโนอิกแอสิด (PCDA) โดยโครงสร้างของไดอะเซทิลีนมอนอเมอร์นี้ประกอบด้วยสองส่วนที่สำคัญ คือ ส่วนของหมู่ฟังก์ชันที่เป็นกรดคาร์บอกซิลิกซึ่งเป็นส่วนที่มีขั้ว เมื่ออยู่ในตัวทำละลายที่เป็นน้ำส่วนนี้จะจัดเรียงตัวอยู่ด้านนอกสุดของอนุภาค และอีกส่วนหนึ่งคือส่วนของสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนที่เป็นหมู่อัลคิลซึ่งเป็นส่วนที่มีความเป็นขั้วต่ำส่วนนี้จะอยู่ด้านในสุดของอนุภาคเมื่อฉายแสงยูวีเพื่อให้เกิดการพอลิเมอร์ไรเซชัน ทำให้ได้คอนจูเกตพอลิเมอร์ซึ่งมีพันธะคู่สลับกับพันธะสามทำให้สารกลุ่มนี้สามารถดูดกลืนแสงที่มีพลังงานต่ำในช่วงที่ตามองเห็นได้ สารจึงมีสีน้ำเงิน ดังแสดงในรูปที่ 6
รูปที่ 6 แสดงโครงสร้างของไดอะเซทิลีนมอนอเมอร์และลักษณะการจัดเรียงตัวของพอลิไดอะเซทิลีน-เวสสิเคิล [12]
จากสมบัติการเปลี่ยนสีได้นั้นได้มีนักวิจัยศึกษากลไกการเกิดขึ้นจากการที่โครงสร้างของพอลิไดอะเซทิลีนเป็นคอนจูเกตพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยสายโซ่หลักที่มีพันธะคู่และพันธะสามสลับกันไป ซึ่งสายโซ่หลักที่มีลักษณะเช่นนี้ทำให้เกิดการคอนจูเกตของไพอิเล็กตรอน (?-electron) ดังนั้นจึงทำให้พอลิไดอะเซทิลีนสามารถดูดกลืนคลื่นแสงที่อยู่ในช่วงพลังงานของแสงที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ซึ่งในสภาวะปกติที่ระบบของสารพอลิไดอะเซทิลีนไม่ถูกรบกวนก็จะเป็นสีน้ำเงิน แต่ถ้าหากระบบของพอลิไดอะเซทิลีนได้ถูกรบกวนด้วยตัวกระตุ้นภายนอก เช่น การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ การเปลี่ยนแปลงความเป็นกรด-เบส การเติมสารจำพวกอินทรีย์ หรือการเติมสารจำพวกไอออนจะทำให้สารมีการเปลี่ยนแปลงสีจากสีน้ำเงินเป็นสีแดง ซึ่งเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงลักษณะโครงสร้างการจัดเรียงตัวที่มีความเป็นระเบียบของโมเลกุลพอลิไดอะเซทิลีนลดลงจากการที่พันธะไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นระหว่างหมู่กรดคาร์บอกซิลิก ถูกทำลายจึงทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของสายโซ่คาร์บอนซึ่งมีผลทำให้มีความยาวของระยะคอนจูเกตสั้นลง จึงทำให้พอลิไดอะเซทิลีนนั้นมีสมบัติการดูดกลืนแสงที่เปลี่ยนแปลงไปโดยจะมีการดูดกลืนคลื่นแสงที่มีความยาวคลื่นต่ำลงซึ่งเป็นคลื่นแสงสีเขียวที่ถูกดูดกลืนทำให้สีของสารละลายพอลิไดอะเซทิลีนที่ปรากฏขึ้นนั้นเป็นสีชมพูอมแดง [2-6] ซึ่งแสดงแผนภาพอธิบายการเปลี่ยนสีของพอลิไดอะเซทิลีนดังรูปที่ 7
รูปที่ 7 แสดงกลไกการเปลี่ยนสีของพอลิไดอะเซทิลีนเวสสิเคิลเมื่อรบกวนด้วยตัวกระตุ้นจากภายนอก
จากสมบัติการเปลี่ยนสีของสารในกลุ่มนี้จึงมีการศึกษาพฤติกรรมการเปลี่ยนสีของพอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิลทั้งในด้านที่เกี่ยวกับการปรับเปลี่ยนโครงสร้างมอนอเมอร์ให้มีความหลาหลายในส่วนของหมู่ฟังก์ชันและความยาวของสายโซ่อัลคิลซึ่งพบว่าโครงสร้างที่มีความแตกต่างกันก็ส่งผลต่อสมบัติการเปลี่ยนสี ดังในผลการวิจัยของ N. Charoenthai และคณะ (2011) [13] ได้ทำการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างโมเลกุลของพอลิไดอะเซทิลีนเวสิเคิล โดยเตรียมจากการใช้ไดอะเซทิลีนมอนอเมอร์ที่มีโครงสร้างต่างกัน 3 ชนิด ได้แก่ 10,12-tricosadiynoic acid (TCDA), 10,12-pentacosadiynoic acid (PCDA) และN-(2-aminoethyl)pentacosa-10,12-diynamide (AEPCDA) โดยโครงสร้างของไดอะเซทิลีนมอนอเมอร์ทั้ง 3 ชนิดนี้ ดังรูปที่ 8 จากศึกษาพบว่าเมื่อเปลี่ยนแปลงของความยาวสายโซ่และหมู่ฟังก์ชันที่ส่วนหัวของพอลิไดอะเซทิลีนเวสิเคิลจะมีผลต่อสมบัติการเปลี่ยนสีเมื่อทำการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ การเติมเอทานอลและการเปลี่ยนแปลงค่า pH โดยพบว่าเมื่อพอลิไดอะเซทิลีนเวสสิเคิลที่เตรียมจาก TCDA มอนอเมอร์ที่มีสายโซ่คาร์บอนที่สั้นกว่าจะมีการเปลี่ยนสีที่เร็วกว่าพอลิไดอะเซทิลีนเวสสิเคิลที่เตรียมจาก PCDA ที่มีสายโซ่คาร์บอนที่มากกว่า สำหรับการเปลี่ยนแปลงหมู่ฟังก์ชันนั้นพบว่าก็ส่งผลต่อสมบัติการเปลี่ยนสีที่แตกต่างกันโดย PCDA ซึ่งมีหมู่กรดคาร์บอกซิลิกจะใช้ปริมาณเอทานอลที่น้อยกว่าในการเปลี่ยนสีและจะเปลี่ยนสีเมื่อ pH อยู่ในช่วงความเป็นเบส ส่วนพอลิไดอะเซทิลีนเวสสิเคิลที่เตรียมจาก AEPCDA ซึ่งมีหมู่เอมีน-เอไมด์จะเปลี่ยนสีโดยใช้ปริมาณเอทานอลที่มากและจะเปลี่ยนสีเมื่อระบบมี pH อยู่ในช่วงความเป็นกรด
รูปที่ 8 แสดงโครงสร้างไดอะเซทิลีนมอนอเมอร์ชนิดต่างๆ
นอกจากการเปลี่ยนแปลงความร้อน สารอินทรีย์ และการเปลี่ยนแปลงค่า pH แล้วนั้นสารพอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิลสามารถเกิดการเปลี่ยนสีได้เมื่อกระตุ้นด้วยไอออนบวกของโลหะต่างๆ จากงานวิจัยของ Kim และคณะ (2009) [14] ได้ศึกษาสมบัติของพอลิไดอะเซทติลีนสำหรับการวิเคราะห์แบบจำเพาะเจาะจงและมีความไวต่อปรอท โดยการเตรียมพอลิไดอะเซทติลีนแบบผสมกันระหว่าง PCDA-epoxy ซึ่งมีหมู่อีพอกซีเป็นหมู่ฟังก์ชันกับ PCDA ไดอะเซทติลีนมอนอเมอร์ทีมีหมู่ฟังก์ชันเป็นกรดคาร์บอกซิลิกด้วยอัตราส่วน 4:1 แล้วเตรียมลงบนพื้นผิวแผ่นกระจกใสที่มีการติดหมู่เอมีนเพื่อให้เกิดการเข้าคู่กันของหมู่อีพอกซีกับหมู่เอมีนแล้วเพิ่มการติดตัวจับไอออนจำเพาะที่เป็น ssDNA aptamer จากนั้นนำไปศึกษาการเปลี่ยนสีเมื่อใช้ตัวกระตุ้นเป็นพวกโลหะไอออนต่างๆ เช่น Hg2+, Cd2+, K+, Na+, Sn2+, Ir2+, Cu2+ และ Zn2+ จากก |
| ทฤษฎี สมมุติฐาน กรอบแนวความคิด : | สารเติมแต่งที่นำมาผสมลงในระบบพอลิไดอะเซทติลีนควรจะมีหมู่ฟังก์ชนที่สามารถทำหน้าที่ในลักษณะเป็นคีเลตติงที่จำเพาะกับโลหะตะกั่วได้ |
| วิธีการดำเนินการวิจัย และสถานที่ทำการทดลอง/เก็บข้อมูล : | 1. ทบทวนและสืบค้นเอกสารทางวิชาการที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ตะกั่วในน้ำหรือชุดทดสอบตะกั่วที่มีอยู่ในปัจจุบัน
2. วางแผนและดำเนินการคิดค้นรูปแบบที่ใช้ตรวจสอบตะกั่วในน้ำโดยศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมสาร ละลายพอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิลให้มีความจำเพาะเจาะจงต่อการตรวจวัดตะกั่ว
3. ความจำเพาะ (specificity) ของวิธีโดยการศึกษาผลกระทบของการปนเปื้อนโลหะชนิดอื่นๆ ในน้ำ เช่น เหล็ก นิกเกิล เป็นต้น ด้วย UV-Visible Spectrophotometer
4. ศึกษาขีดจำกัดการวิเคราะห์ (detection limit) โดยการศึกษาหาปริมาณตะกั่วต่ำที่สุดที่ทำให้สารละลายพอลิไดอะเซทติลีนเปลี่ยนสี
5. ศึกษาความเสถียร(stability) ของชุดตรวจสอบตะกั่วโดยการศึกษาอายุการใช้งานของสารละลายพอลิไดอะเซทติลีนที่แสดงผลการวิเคราะห์ได้อย่างถูกต้อง
6. ตรวจสอบความน่าเชื่อถือของชุดตรวจสอบตะกั่วในน้ำ โดยการศึกษาความถูกต้องของวิธีของชุดตรวจสอบภาคสนามจากการทดสอบกับน้ำตัวอย่างจริงเปรียบเทียบผลวิเคราะห์กับวิธีมาตรฐานในห้องปฏิบัติการโดยใช้เครื่องมือวิเคราะห์ชั้นสูง เช่น Atomic Absorption Spectroscopy |
| คำอธิบายโครงการวิจัย (อย่างย่อ) : | ศึกษาออกแบบชุดตรวจสอบตะกั่วย่งง่ายด้วยการเปลี่ยนสีของพอลิไดอะเซทติลีนโดยศึกษาสารเติมแต่งที่มีลักษณะเป็นคีเลตติงสำหรับจับแบบจำเพาะเจาะจงกับตะกั่วและสามาถนำมาผสมลงในระบบของพอลิไดอะเซทติลีนได้ รวมถึงหาสภาวะที่เหมาะสมในการเตรียม การนำไปทดสอบกับน้ำตัวอย่าง |
| จำนวนเข้าชมโครงการ : | 499 ครั้ง |