กลับไปหน้าโครงการวิจัยทั้งหมด รหัสโครงการ : R000000706 ชื่อโครงการ (ภาษาไทย) : การศึกษาความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงของคอมโพสิต รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์-เหล็กออกไซด์สำหรับการบำบัดน้ำเสีย ชื่อโครงการ (ภาษาอังกฤษ) : Photocatalytic Activity Investigation of Reduce Graphene Oxide-Iron Oxide Composite for Wastewater Treatment คำสำคัญของโครงการ(Keyword) : รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์, เหล็กออกไซด์, การเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง, โครเมียมบวกหก หน่วยงานเจ้าของโครงการ : คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี > ภาควิชาวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และวิทยาศาสตร์ทั่วไป ลักษณะโครงการวิจัย : โครงการวิจัยเดี่ยว ลักษณะย่อยโครงการวิจัย : ไม่อยู่ภายใต้แผนงานวิจัย/ชุดโครงการวิจัย ประเภทโครงการ : โครงการวิจัยใหม่ สถานะของโครงการ : propersal งบประมาณที่เสนอขอ : 30000 งบประมาณทั้งโครงการ : 30,000.00 บาท วันเริ่มต้นโครงการ : 01 ตุลาคม 2564 วันสิ้นสุดโครงการ : 30 กันยายน 2565 ประเภทของโครงการ : งานวิจัยประยุกต์ กลุ่มสาขาวิชาการ : วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ สาขาวิชาการ : สาขาวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตสาศตร์ กลุ่มวิชาการ : ฟิสิกส์ ลักษณะโครงการวิจัย : ระดับชาติ สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ : สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ สร้างความร่วมมือประหว่างประเทศ GMS : ไม่สร้างความร่วมมือทางการวิจัยระหว่างประเทศ นำไปใช้ในการพัฒนาคุณภาพการศึกษา : นำไปใช้ประโยชน์ในการพัฒนาณภาพการศึกษา เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต : ไม่เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต ความสำคัญและที่มาของปัญหา : ในปัจจุบันแหล่งน้ำตามธรรมชาติหลายแห่งประสบปัญหามลภาวะทางน้ำกล่าวคือเกิดการปนเปื้อนของสารเคมี ขยะและสิ่งสปกรก ฯลฯ ที่มาจากภาคครัวเรือน และภาคอุตสาหกรรม การที่แหล่งน้ำเหล่านี้ที่มีสารพิษพวกยาฆ่าแมลงและยาปราบศัตรูพืชสะสมอยู่มาก รวมถึงการที่แหล่งน้ำมีคราบน้ำมันปกคลุม และโรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ ที่ปล่อยสารพิษ และความร้อนลงสู่แหล่งน้ำ หากน้ำดื่ม น้ำใช้มีสารพิษ และเชื้อจุลินทร์ที่เป็นเชื้อโรคปะปนมาจะก่อให้เกิดโรคนานาชนิดกับมนุษย์และสัตว์ การแก้ปัญหามลภาวะทางน้ำแต่เดิมสามารถทําได้โดยใช้วัสดุที่มีความพรุนสูงในการเป็นตัวดูดซับสารเคมีในน้ำ แต่วิธีการดังกล่าวสารเคมีเป็นพิษเหล่านั้นไม่ได้ถูกกําจัดไปเพียงแต่เกาะตัวอยู่บนวัสดุที่มีความพรุนสูงเท่านั้น และวัสดุดูดซับจะกลายเป็นบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารพิษสูง ดังนั้นจึงต้องมีการกําจัดสารพิษบนวัสดุดูดซับเหล่านี้อีกครั้ง ส่งผลทําให้ต้องมีค่าใช้จ่ายในการดําเนินการเพิ่มมากขึ้น ในปัจจุบันมีวิธีแก้ปัญหาที่น่าสนใจอีกวิธีหนึ่งคือกระบวนการโฟโตคะตะไลซิส โดยกระบวนการดังกล่าวจะเป็นการทําให้เกิดโฟโตคะตะไลซิสกับสารพิษในน้ำเสีย สารพิษดังกล่าวจะเกิดการเปลี่ยนสภาพกลายไปเป็นสารที่ไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งการทําให้เกิดโฟโตคะตะไลซิสเกิดจากการปฏิกิริยารีดอกซ์ที่กระตุ้นด้วยแสงจากรังสียูวีหรือแสงขาวที่ได้จากรังสีของดวงอาทิตย์ กระบวนการโฟโตคะตะไลซิสนี้มีความเหมาะสมอย่างมากต่อการนํามาประยุกต์ใช้บำบัดน้ำเสียในประเทศไทย เนื่องจากเป็นประเทศในเขตร้อนที่มีแสงแดดตลอดทั้งปี ในบรรดาวัสดุที่ใช้ในงานด้านโฟโตคะตะไลซิสนั้นรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์ (RGO) เป็นวัสดุที่ได้รับความสนใจเนื่องจากไม่เป็นพิษ สังเคราะห์ได้ไม่ยาก และพื้นที่ผิวสัมผัสที่ผิวสูงซึ่งมีผลดีในด้านโฟโตคะตะไลซิสมาก ทําให้เกิดการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนกับสารมลพิษได้มาก สารเคมีพิษจึงกลายสภาพไปเป็นสารที่ไม่เป็นพิษได้มากขึ้นตามไปด้วย การเพิ่มความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงของรีดิวกราฟีนออกไซด์ทําได้โดยเติมอนุภาคนาโนที่สามารถเกิดการถ่ายเทอิเล็กตรอนได้ดีเข้าไปยังรีดิวกราฟีนออกไซด์ อนุภาคของเหล็กออกไซด์เป็นหนึ่งในวัสดุนาโนเติมแต่งที่เหมาะสมสําหรับงานนี้ เนื่องจากเหล็กออกไซด์มีสมบัติทางด้านแม่เหล็กที่ดีต่อการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนกับสารมลพิษได้ ในงานวิจัยนี้ผู้วิจัยได้ทำการเติมอนุภาคเหล็กออกไซด์ลงบนผิวของรีดิวกราฟีนออกไซด์ โดยใช้วิธีไฮโดรเทอร์มอลเพื่อให้ได้สารคอมโพสิตระหว่างรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์-เหล็กออกไซด์ และหลังจากนั้นจะทําการทดสอบและวิเคราะห์ประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงของสารคอมโพสิตระหว่างรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์-เหล็กออกไซด์ในการย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสีย จุดเด่นของโครงการ : โครงการมุ่งพัฒนาสารคอมโพสิตรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์–เหล็กออกไซด์ที่มีประสิทธิภาพสูงในการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง โดยใช้วัสดุต้นทุนต่ำ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ลดการใช้สารเคมี และสามารถต่อยอดสู่เทคโนโลยีบำบัดน้ำเสียที่มีประสิทธิภาพและยั่งยืนในระดับอุตสาหกรรมและชุมชนได้. วัตถุประสงค์ของโครงการ : 1.2.1 เพื่อเตรียมตัวอย่างสารคอมโพสิตระหว่างรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์-เหล็กออกไซด์โดยวิธีไฮโดรเทอร์มอล 1.2.2 เพื่อหาลักษณะเฉพาะของสารคอมโพสิตระหว่างรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์-เหล็กออกไซด์ 1.2.3 เพื่อทดสอบและวิเคราะห์ประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงของสารคอมโพสิตระหว่าง รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์-เหล็กออกไซด์ในการย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสีย ขอบเขตของโครงการ : 1.3.1 สังเคราะห์สารคอมโพสิตระหว่างรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์-เหล็กออกไซด์ โดยเทคนิคไฮโดรเทอร์มอล 1.3.2 ศึกษาโครงสร้างและสมบัติทางกายภาพของสารคอมโพสิตระหว่างรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์-เหล็กออกไซด์ 1.3.3 ศึกษาสมบัติเชิงแสงของสารคอมโพสิตระหว่างรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์-เหล็กออกไซด์ 1.3.4 ศึกษาการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง UV ของสารคอมโพสิตระหว่างรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์-เหล็กออกไซด์ในการย่อยสลายโมเลกุลสารเคมีอินทรีย์ในน้ำ ผลที่คาดว่าจะได้รับ : 1.4.1 ได้ศึกษากระบวนการเตรียมสารคอมโพสิตระหว่างรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์-เหล็กออกไซด์โดยวิธีไฮโดรเทอร์มอล 1.4.2 ได้ศึกษาลักษณะเฉพาะของสารคอมโพสิตระหว่างรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์-เหล็กออกไซด์ 1.4.3 ได้ศึกษาสมบัติทางแสงของสารคอมโพสิตระหว่างรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์-เหล็กออกไซด์และเหล็กออกไซด์ การทบทวนวรรณกรรม/สารสนเทศ : 2.1 คุณสมบัติ, โครงสร้างผลึก และการสังเคราะห์กราฟีน กราฟีน (Graphene) เป็นวัสดุที่มีโครงสร้างอันเกิดจากการจัดเรียงกันของคาร์บอนอะตอมแบบวงหกเหลี่ยม (Hexagonal configuration) ในแนวระนาบ 2 มิติ หลายๆ วงต่อกันอย่างเป็นระเบียบ โดยมีระยะห่างระหว่างอะตอมคาร์บอน 0.142 นาโนเมตร มีค่าความหนาแน่น 0.77 mg/m2 ซึ่งสามารถคำนวณได้จากหน่วยเซลล์หกเหลี่ยมของกราฟีน (Unit hexagonal cell) ซึ่งประกอบด้วยคาร์บอนอะตอม 2 อะตอมบนพื้นที่ 0.052 nm2, มีความแข็งอยู่ที่ระดับ 42 Nm-1 และมีความสามารถในการดูดซับแสงประมาณร้อยละ 23 ของความเข้มแสงทั้งหมด นั่นแสดงให้เห็นว่า กราฟีนมีความโปร่งใส นอกจากนี้กราฟีนยังมีคุณสมบัติที่เฉพาะตัวหลายประการที่น่าสนใจ เช่น สมบัติทางไฟฟ้าและทางความร้อน โดยมีค่าการนำไฟฟ้าอยู่ที่ 0.96x106 ?-1cm-1 และมีค่าการนำความร้อน ซึ่งถูกกำหนดโดยโฟนอน อยู่ที่ 5000 Wm-1K-1 ตามลำดับ จึงทำให้กราฟีนถูกนำไปประยุกต์ใช้งานเกี่ยวกับอุปกรณ์นาโนอิเล็กทรอนิกส์ วัสดุผสม เซลล์เชื้อเพลิง แบตเตอรี่ เครื่องตรวจจับสารเคมี เซลล์แสงอาทิตย์ และตัวเร่งปฏิกิริยา เป็นต้น และเทคนิคที่ใช้ในการเตรียมกราฟีนมีหลายวิธีด้วยกัน เช่น วิธีการลอกชั้นบางๆ ของกราฟีนออกจากกราไฟต์โดยใช้สก๊อตเทป (Micromechanical exfoliation) วิธีเคลือบผิวด้วยไอเคมี (Chemical Vapor Deposition ; CVD) และวิธีการสังเคราะห์ทางเคมี ซึ่งสามารถทำได้ในระดับห้องปฏิบัติการและได้กราฟีนในปริมาณมาก วิธีการสังเคราะห์ทางเคมีนี้เริ่มต้นด้วยการใช้กรดแก่มาทำการออกซิไดซ์กราไฟต์ เกิดเป็น กราไฟต์ออกไซด์ ซึ่งมีกลุ่มของออกไซด์, ไฮดรอกซิล และคาร์บอกซิลิก เข้ามาแทรกและเกาะที่ระนาบพื้นผิวในแต่ละชั้นของกราไฟต์ มีผลทำให้แต่ละชั้นของกราไฟต์กว้างขึ้นและแรงแวนเดอร์วาลส์ระหว่างชั้นลดลง ถ้าหากกราไฟต์ออกไซด์ถูกกระตุ้นด้วยคลื่นความถี่สูงก็สามารถหลุดลอกออกเป็นกราฟีนออกไซด์ (Graphene oxide) ซึ่งมีคุณสมบัติชอบน้ำ (hydrophilic) ละลายน้ำได้ดี แต่ไม่นำไฟฟ้า และเมื่อกราฟีนออกไซด์ผ่านกระบวนการรีดิวซ์ จะเปลี่ยนไปเป็นกราฟีน (Graphene) หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์ (Reduced graphene oxide) ในปี ค.ศ. 1859 Brodie ได้สังเคราะห์กราฟีนออกไซด์ด้วยวิธีทางเคมีสำเร็จเป็นคนแรก โดยการใช้โพแทสเซียมคลอเรท (KClO3) กับกรดไนตริก (HNO3) เป็นสารที่ใช้ในการออกซิไดซ์ กราไฟต์ หลังจากนั้นในปี ค.ศ. 1898 Staudenmaier ได้ปรับปรุงวิธีการสังเคราะห์โดยใช้กรดซัลฟิวริก (H2SO4) และกรดไนตริก (HNO3) เป็นสารที่ใช้ในการออกซิไดซ์ และมีการเพิ่มโพแทสเซียมคลอเรท (KClO3) ในสารผสม ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพในการออกซิไดซ์สูงขึ้น และในปี ค.ศ. 1958 Hummer ได้ปรับปรุงวิธีการสังเคราะห์กราฟีนออกไซด์อีกครั้ง โดยใช้โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (KMnO4), โซเดียมไนเตรท (NaNO3) และกรดซัลฟิวริก (H2SO4) เป็นสารออกซิไดซ์ Marcano et al. (2010) ได้ทำการปรับวิธีในการสังเคราะห์กราฟีนออกไซด์(IGO) โดยการเพิ่มปริมาณของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต และใช้กรดซัลฟิวริกต่อกรดฟอสฟอริกในอัตราส่วน 9:1 เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของกระบวนการออกซิเดชัน จากผลการทดลองของ Marcano และคณะ พบว่า กราฟีนออกไซด์ที่ได้มีปริมาณเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับการสังเคราะห์โดยวิธีของฮัมเมอร์ (HGO) หรือ วิธีของฮัมเมอร์ที่มีการใส่โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (HGO+) 2.2 สมบัติทางกายภาพของเหล็กออกไซด์ (Iron oxide) เหล็กออกไซด์(Iron oxide) หรือไอรอนออกไซด์เป็นสารคอมโพสิตเคมีที่ประกอบด้วย เหล็ก และออกซิเจน เหล็กออกไซด์ และออกไซด์ไฮดรอกไซด์ มีอยู่จำนวนมากในธรรมชาติโดยมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางธรณีวิทยาและหลากหลายทางชีวภาพ และถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายโดยมนุษย์ เช่น แร่เหล็ก รงควัตถุ ตัวเร่งปฏิกิริยา ในเธอไมท์ เฮโมโกลบิน ที่ใช้ร่วมกันเกิดสนิมเป็นรูปแบบของเหล็ก(III) ออกไซด์ เหล็กออกไซด์ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวาง เนื่องจากราคาไม่แพง เม็ดสีคงทนในสีทาเคลือบและสีคอนกรีต แร่เหล็กที่พบในธรรมชาติ มี 2 ชนิดคือ Fe2O3 และ Fe3O4 แร่ทั้งสองนี้เป็นเหล็กออกไซด์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ แต่ส่วนใหญ่ของคุณสมบัติจะแตกต่างกัน รูปธรรมชาติของ Fe2O3 เรียกว่า hematite และ Fe3O4 เรียกว่า magnetite แร่ทั้งสองมีสีสันออกไซด์ที่มีสีแตกต่างกัน ฮีมาไทล์ (hematite)สูตรเคมี Fe2O3 เป็นรูปแบบหนึ่งของเหล็กออกไซด์ โดย Fe2O3 เรียกว่า hematite หรือ haematite ชื่อ IUPAC ของสารคอมโพสิตนี้คือเหล็ก (III) ออกไซด์ หรือที่เรียกว่า ferric oxide เป็นสารคอมโพสิตอนินทรีย์ที่มีหลายขั้นตอนของโครงสร้างผลึก มีสีแดงเข้ม Fe2O3 เป็นแหล่งที่มาของเหล็กหลักในอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กและใช้ในการผลิตอัลลอยด์บางชนิด ผงละเอียดของ Fe2O3 เป็นสารขัดเงาสำหรับเครื่องประดับและเลนส์ชนิดโลหะ Fe2O3 เมื่อใช้เป็นเม็ดสีมีชื่อแตกต่างกัน ชื่อเหล่านี้ ได้แก่ " รงควัตถุน้ำตาล 6" " รงควัตถุสีน้ำตาล 7 " และ " รงควัตถุแดง 101 "พวกเขาใช้ในกิจกรรมทางการแพทย์และในอุตสาหกรรมสี ตัวอย่างเช่น "Pigment Brown 6" และ "Pigment Red 101" ได้รับการอนุมัติจาก FDA (Food and Drug Administration) และใช้ในการทำเครื่องสำอางค์ การรวมกันของออกไซด์ของเหล็กและไททาเนียมออกไซด์จะถูกใช้เป็นเม็ดสีในส่วนประกอบทางทันตกรรม 2.3 กระบวนการโฟโตคะตะไลซิส กระบวนการโฟโตคะตะไลซิส (Photocatalysis) เป็นกระบวนการทางปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นจากการใช้แสงและตัวแคตาลิสหรือตัวเร่งปฏิกิริยา(catalyst) เป็นตัวกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยา โดยแสงที่ให้กับตัวเร่งปฏิกิริยาจะต้องมีค่ามากกว่าหรือเท่ากับแถบพลังงานภายในตัวเร่งปฏิกิริยาจึงจะทำให้เกิดกระบวนการโฟโตแคตาไลติกขึ้น ซึ่งแสงที่มีความยาวคลื่นที่เหมาะสมที่จะเข้าไปกระตุ้นการทางานของตัวเร่งปฏิกิริยาคือแสงในช่วงอัลตราไวโอเลต (Ultraviolet) หรือในช่วงที่เห็นได้ด้วยตาเปล่า (Visible) 2.4 การสังเคราะห์สารคอมโพสิตเหล็กออกไซด์ลงในกราฟีน วัสดุผสม (Composite Materials) [19] วัสดุผสมเป็นวัสดุที่มีวัสดุ 2 ชนิดขึ้นไปเป็นองค์ประกอบ ทำให้ได้สารที่สมบัติที่ดีขึ้น และสามารถนำไปใช้งานได้ โดยทั่วไปประกอบด้วย 2 ส่วนที่สำคัญ คือ เมทริกซ์ (Matrix) และตัวเสริมแรง(Reinforcement) 2.4.1 เมทริกซ์ (Matrix) เป็นส่วนที่ต่อเนื่อง (Continuous Phase) หรือเรียกว่า เมทริกซ์ซึ่งเป็นตัวกลำงให้เส้นใยหรือ อนุภาคเกิดกำรกระจำยตัว และช่วยถ่ำยเทแรงกระทำจำกภำยนอกที่กระทำต่อวัสดุผสมมำยังเส้นใยหรืออนุภาค หน้าที่ของเมทริกซ์ 1. ให้เส้นใยหรืออนุภาคกระจายตัวและยึดเกาะตามทิศทางที่ต้องการ 2. ป้องกันไม่ให้เส้นใยหรืออนุภาคเกิดความเสียหายอันเนื่องจากสิ่งแวดล้อม 3. ทำหน้าที่ถ่ายเทแรงกระทำจากภายนอกไปสู่เส้นใยหรืออนุภาค 4. ช่วยกำหนดรูปร่างของวัสดุผสม 5. ต้องเชื่อมกับตัวเสริมแรงได้ 2.4.2 ตัวเสริมแรง (Reinforce) เป็นส่วนที่ไม่ต่อเนื่อง (Discontinuous Phase) ซึ่งเป็นส่วนที่ช่วยเพิ่มความแข็งแรง(Reinforcement) ให้กับวัสดุ อาจอยู่ในรูปของเส้นใย (Fiber) หรืออนุภาค (Particles) หน้าที่ของตัวเสริมแรง คือ เพิ่มความแข็งให้กับวัสดุผสม 2.5 วิธีการโซลโวเทอร์มอล วิธีการโซลโวเทอร์มอล (Solvothermal method) เป็นวิธีการที่มีหลักการเหมือนกันกับวิธีการของไฮโดรเทอร์มอลทุกประการ แต่จะใช้ตัวทำละลายที่ไม่ใช่น้ำ ถ้าหากใช้น้ำเป็นตัวทำละลายจะเรียกว่า กระบวนการไฮโดรเทอร์มอล โดยกระบวนการโซลโวเทอร์มอลเป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนแก่ตัวทําปฏิกิริยาพวกเกลือของโลหะออกไซด์หรือพวกโลหะต่าง ๆ เมื่อทําให้ตัวทําปฏิกิริยาพวกเกลือของโลหะออกไซด์หรือพวกโลหะต่าง ๆ อยู่ในรูปของสารละลายหรือสารแขวนลอยแล้วให้ความร้อนที่อุณหภูมิและความดันสูง โดยใช้หม้อนึ่งอัดความดันไอ (Teflon-lined stainless steel autoclave) ซึ่งอุณหภูมิที่ใช้จะเป็นอุณหภูมิเหนือจุดเดือดปกติของตัวทำละลายที่เลือกใช้ ทำให้เกิดการตกตะกอนภายใต้สภาวะดังกล่าว ส่งผลให้ได้ผงที่ปราศจากน้ำ (Antiydrous Powder) นอกจากนี้ผงที่ได้ยังมีขนาดอนุภาคที่เล็กมากระดับนาโนเมตร มีการกระจายตัวของขนาดอนุภาคน้อยส่วนใหญ่เป็นพวกผลึกเชิงเดี่ยว มีความบริสุทธิ์สูงและมีความเป็นเนื้อเดียวกัน (บรรจง, 2556) 2.10 งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง Hui Su, Zhibin Ye, Nuri Hmidi (2017)ได้ทำการศึกษาสารดูดซับนาโนคอมโพสิตเหล็กออกไซด์-กราฟีนออกไซด์ประสิทธิภาพสูงสำหรับการกำจัดสารหนู งานวิจัยนี้จะทำการสังเคราะห์นาโนคอมโพสิตเหล็กออกไซด์–กราฟีนออกไซด์ (GO) โดยให้มีปริมาณเหล็กออกไซด์ที่แตกต่างกัน (36–80 wt%) เป็นตัวดูดซับประสิทธิภาพสูงสำหรับการกำจัดสารหนู สังเคราะห์โดยการตกตะกอนร่วมของเหล็กออกไซด์บนแผ่น GO ที่เตรียมโดยวิธี ฮัมเมอร์ที่ปรับปรุงแล้ว ออกไซด์ของพวกมันในคอมโพสิตนาโนมีคุณลักษณะเด่นหลักคืออยู่ในรูปที่ต้องการของอนุภาคนาโนอสัณฐานที่มีขนาดเฉลี่ยประมาณ 5 นาโนเมตร สัณฐานวิทยาของอนุภาคนาโนอสัณฐานที่ไม่ซ้ำของไอรอนออกไซด์ทำให้คอมโพสิตนาโนมีพื้นที่ผิวสูง (มากถึง 341 m2g?1 สำหรับ FeOx–GO-80 ที่มีปริมาณไอรอนออกไซด์ 80 wt%) และโครงสร้างเมโสพอร์ที่เด่น และส่งผลต่อการดูดซับเพิ่มขึ้นและเพิ่มความสามารถในการดูดซับสารหนู FeOx–GO-80 แสดงความสามารถในการดูดซับสารหนูได้สูงสุด (qmax) ที่ 147 และ 113 mg g?1 สำหรับ As(III) และ As(V) ตามลำดับ ค่าเหล่านี้สูงที่สุดในบรรดาตัวดูดซับคอมโพสิตของเหล็กออกไซด์–GO/รีดิวซ์ GO ที่รายงานจนถึงปัจจุบัน และยังเทียบเคียงได้กับค่าที่ดีที่สุดที่ได้จากโครงสร้างนาโนของเหล็กออกไซด์ที่สังเคราะห์ขึ้นอย่างซับซ้อนต่างๆ ที่เด่นชัดกว่านั้น FeOx–GO-80 ยังแสดงให้เห็นว่ากำจัดสารก่อมะเร็งได้เกือบทั้งหมด (>99.98%) โดยลดความเข้มข้นจาก 118 (สำหรับ As(III)) หรือ 108 (สำหรับ As(V)) เป็น <0.02 g L?1 ซึ่งต่ำกว่าขีดจำกัด 10 กรัม L?1 ที่องค์การอนามัยโลก (WHO) แนะนำสำหรับน้ำดื่ม ประสิทธิภาพการดูดซับที่ยอดเยี่ยม ควบคู่ไปกับต้นทุนที่ต่ำและการสังเคราะห์ที่สะดวก ทำให้กลุ่มผลิตภัณฑ์ดูดซับนี้มีแนวโน้มสูงสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์ในการทำน้ำดื่มให้บริสุทธิ์และการบำบัดน้ำเสีย บุณยนุช บุญไสย, อรวรรณ สุขสมบัติและปิยะพร ณ หนองคาย (2557) ได้ทำการศึกษาการสังเคราะห์และวิเคราะห์อนุภาคนาโนแม่เหล็กเคลือบด้วยพีเอ็มเอเอ็มพีซีโคพอลิเมอร์ โดยอนุภาคนาโนแม่เหล็ก (magnetic nanoparticles: MNPs) สังเคราะห์โดยวิธีการตกตะกอนร่วมระหว่าง Fe2+ และ Fe3+ ในสารละลายเบส เคลือบพื้นผิวอนุภาคด้วยโคพอลิเมอร์แบบสุ่ม ระหว่างพอลิเมทาคริลิกแอซิดและพอลิ(2-เมทาคริโลอิลออกซีเอทิลฟอสโฟริลโคลีน) (poly[(methacrylic acid)-ran-(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine)]) หรือพีเอ็มเอเอ็มพีซี (PMAMPC) โดยอาศัยการคีเลตระหว่างหมู่คาร์บอกซิล (carboxyl) ที่อยู่ในโครงสร้างของพีเอ็มเอเอ็มพีซีและพื้นผิวของอะตอมเหล็ก ศึกษาหาสภาวะที่เหมาะสมในการเคลือบพื้นผิวอนุภาค เช่น ความเข้มข้นของสารละลายพอลิเมอร์ และเวลาที่ใช้ในการคีเลต สามารถพิสูจน์ทราบความสำเร็จของการเคลือบพีเอ็มเอเอ็มพีซีบนพื้นผิวอนุภาคด้วยเทคนิค FT-IR (Fourier-transform infrared spectroscopy) และจากเทคนิค TEM (transmission electron microscopy) แสดงให้เห็นว่าอนุภาคนาโนแม่เหล็กเคลือบด้วยพีเอ็มเอเอ็มพีซีที่สังเคราะห์ได้มีลักษณะค่อนข้างกลม มีขนาดอยู่ในช่วง 10-50 นาโนเมตร การเคลือบด้วยพอลิเมอร์ชนิดนี้ช่วยเพิ่มความสามารถในการกระจายตัวที่ดีและมีความเสถียรในการกระจายตัวในน้ำ นอกจากนี้อนุภาคที่ผ่านการเคลือบด้วยพอลิเมอร์ยังคงคุณสมบัติที่ดีในการเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาการเปลี่ยนสีของ 3,3',5,5'-เตตระเมธทิลเบนซิดีน (3,3',5,5'-tetramethylbenzidine: TMB) ในสภาวะที่มีไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (hydrogen peroxide: H2O2) ได้ แสดงให้เห็นว่าสามารถนำอนุภาคนาโนแม่เหล็กเคลือบด้วยพีเอ็มเอเอ็มพีซี (PMAMPC-MNPs) ไปประยุกต์ใช้ร่วมกับการตรวจวัดทางชีวภาพที่สามารถสังเกตเห็นการตรวจวัดได้ด้วยตาเปล่าต่อไปได้ ธนิดา ตระกูลสุจริตโชค และ ปิยะพร ณ หนองคาย (2558) ได้ทำการศึกษาพอลิเมอร์ชีวภาพไคโตซาน/เจลาติน ที่มีสมบัติแม่เหล็ก สำหรับเป็นเรซินแลกเปลี่ยนไอออนและกำจัดโลหะหนักในน้ำทิ้ง เม็ดพอลิเมอร์ชีวภาพคอมโพสิตถูกเตรียมให้มีองค์ประกอบของไคโตซาน, เจลาติน และอนุภาคนาโนเหล็กออกไซด์ขนาดอนุภาคระดับนาโน (Fe3O4/CS/GE) โดยอนุภาคนาโนเหล็กออกไซด์ถูกสังเคราะห์ขึ้นจากการตกตะกอนร่วมระหว่าง Fe(II)/Fe(III) ไอออนในสารละลายแอมโมเนีย และบรรจุลงในเม็ดไคโตซาน จากนั้นเคลือบด้วยเจลาตินและเชื่อมโยงระหว่างโมเลกุลด้วยกลูตารัลดีไฮด์ เมื่อนำ Fe3O4/CS/GE–GLA คอมโพสิตไปทดสอบการบวมตัวและวิเคราะห์ลักษณะเฉพาะด้วย SEM-EDX FTIR และ TGA พบว่าคอมโพสิตที่เตรียมได้คงรูปได้ดีในน้ำ โทลูอีน และสารละลายโซเดียมคลอไรด์ โดยมีลักษณะค่อนข้างกลม ไม่เกิดการแยกเฟสระหว่างไบโอพอลิเมอร์ที่ใช้เป็นสารตั้งต้น คอมโพสิตมีเสถียรภาพทางความร้อนดีกว่าโฮโมพอลิเมอร์ จากการศึกษาประสิทธิภาพการดูดซับพบว่ามีหลายตัวแปรที่ส่งผลต่อการดูดซับคอปเปอร์ (II) ไอออน เช่น ความเข้มข้นของสารเชื่อมโยงโมเลกุล เวลาในการดูดซับ และความเข้มข้นเริ่มต้นของสารละลายคอปเปอร์ (II) ไอออน ประสิทธิภาพการดูดซับไอออนโลหะถูกวิเคราะห์ด้วยเทคนิค FAAS พบว่ากลไกของการดูดซับของคอมโพสิตสอดคล้องกับไอโซเทอร์มการดูดซับแบบแลงเมียร์ ดุษฎี คำบุญเรือง (2562) ได้ทำศึกษาการสังเคราะห์สารคอมโพสิตไทเทเนียมไดออกไซด์ลงในกราฟีนออกไซด์เพื่อปรับปรุงสมบัติของตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง โดยการทำการการสังเคราะห์สารตัวอย่างกราฟีนออกไซด์โดยใช้วิธีการของฮัมเมอร์ที่ปรับปรุงแล้วและสารคอมโพสิตไทเทเนียมไดออกไซด์ - รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์โดยวิธีการโซลโวเทอร์มอล จากนั้นนำสารตัวอย่างที่ได้ไปวิเคราะห์โครงสร้างทางสัณฐานวิทยา และองค์ประกอบของธาตุ ด้วยเครื่อง SEM, TEM และ เทคนิค EDS ส่วนโครงสร้างสามารถวิเคราะห์ด้วยเครื่อง XRD หมู่ฟังก์ชันของสารศึกษาด้วย FT-IR ส่วนสมบัติเชิงแสง และสมบัติของตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง จะศึกษาด้วยเครื่อง UV-vis, PL และชุดทดสอบสมบัติทางด้านตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง ผลการวิเคราะห์สารตัวอย่างด้วยเครื่อง SEM และ TEM พบว่า อนุภาคของไทเทเนียมไดออกไซด์กระจายตัวอยู่บนผิวของกราฟีนออกไซด์และแทรกตัวอยู่ระหว่างชั้นของกราฟีนออกไซด์ด้วย ส่วนผลการวิเคราะห์ธาตุของสารคอมโพสิตไทเทเนียมไดออกไซด์ - รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์ที่มีอัตราส่วนของกราฟีนออกไซด์แตกต่างกันด้วย EDX พบว่า มีธาตุคาร์บอน ออกซิเจน และไทเทเนียมเป็นองค์ประกอบหลัก โดยปริมาณของธาตุคาร์บอนเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณของกราฟีนออกไซด์เพิ่มขึ้น ในส่วนของ XRD พบว่า แกรไฟต์ กราฟีนออกไซด์และรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์แสดงโครงสร้างแบบเฮกซะโกนอล ส่วนไทเทเนียมไดออกไซด์และสารคอมโพสิตไทเทเนียมไดออกไซด์ - รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์แสดงโครงสร้างแบบอะนาเทสเฟส ในส่วนของหมู่ฟังก์ชันของสารคอมโพสิตไทเทเนียมไดออกไซด์ - รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์ พบว่าสารคอมโพสิตไทเทเนียมไดออกไซด์ - รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์จะแสดงพันธะ Ti-O-C ที่เลขคลื่น1200 และ 1070 ต่อเซนติเมตร พันธะดังกล่าวจะช่วยให้สมบัติตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงดีขึ้น สำหรับสมบัติเชิงแสงของสารคอมโพสิตไทเทเนียมไดออกไซด์ - รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์ที่วิเคราะห์ด้วย UV-vis นั้น พบว่า เมื่อปริมาณกราฟีนออกไซด์มากขึ้นจะทำให้ค่าช่องว่างแถบพลังงานมีค่าลดลง ส่วนผลของ PL พบว่า ค่าความเข้มของสเปกตรัมของสารคอมโพสิตไทเทเนียมไดออกไซด์- รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์จะลดลงเมื่อมีปริมาณ กราฟีนออกไซด์ในสารตัวอย่างเพิ่มขึ้น เนื่องจากเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพในการแยกของคู่อิเล็กตรอน - ช่องว่างอิเล็กตรอน ในส่วนของผลการทดสอบสมบัติตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง พบว่าการลดลงของความเข้มข้นโครเมียมหกบวก (Cr6+) ทำให้ทราบถึงประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงของสารตัวอย่าง Fan et al. (2011) ได้ทำการศึกษาการเตรียมสารคอมโพสิตไทเทเนียมไดออกไซด์ - รีดิวซ์ กราฟีนออกไซด์ (P25-RGO) ด้วยวิธีการที่แตกต่างกัน 3 วิธี คือ วิธียูวี - อะซีสโฟโตรีดักชัน วิธีไฮดราซีนรีดักชัน และวิธีไฮโดรเทอร์มอล สารคอมโพสิตที่ได้จากวิธีการเหล่านี้เมื่อนำมาละลายด้วยเมทานอลจะแสดงให้เห็นอัตราการเกิดปฏิกิริยาไฮโดรเจน อิโวลูชั่น ที่ดีกว่าไทเทเนียมไดออกไซด์ (P25) เพียงอย่างเดียวอย่างมีนัยสำคัญ สารคอมโพสิตที่ถูกเตรียมด้วยวิธีโฮโดรเทอร์มอลจะมีประสิทธิภาพทางโฟโตคะตะลิสมากที่สุดและอัตราส่วนมวลที่เหมาะสมของ P25 ต่อกราฟีนคือ 1/0.2 สารคอมโพสิต P25-RGO มีเสถียรภาพและสามารถใช้ซ้ำ ลักษณะเฉพาะของกราฟีนออกไซด์จะถูกรีดิวซ์ไปเป็นกราฟีนโดยวิธีการเตรียมต่าง ๆ โดย P25 มีอนุภาคขนาดนาโน ขนาดประมาณ 20 - 30 นาโนเมตร ได้กระจายตัวกันไปบนแผ่น RGO ในสารคอมโพสิต วิธีไฮโดรเทอร์มอลจะส่งผลให้เกิดการทำงานร่วมกันที่แข็งแกร่งระหว่าง P25 และแผ่น กราฟีนในสารคอมโพสิตทำให้เกิดปฏิกิริยาที่ดีขึ้น Sun และคณะวิจัย (2013) ได้เตรียมเม็ด poly(glycidyl methacrylate) ที่ดัดแปลงโครงสร้างให้มีหมู่ฟังก์ชันของ polyethylenimine และมีสมบัติ superparamagnetic โดยปฏิกิริยาดังแสดงในรูปที่ 2.17 พบว่าเม็ด superparamagnetic คอมโพสิตมีประสิทธิภาพการดูดซับ Cr(VI) ไอออนสูงถึง 492.61 mg/g และสามารถนากลับมาใช้ซ้าหลังจากชะด้วยสารละลาย 0.5 mol/L NaOH และ 2 mol/L NaCl Chongjun Zhao, Xiaoxiao Shao, Yuxiao Zhang และ Xiuzhen Qian (2016) ได้ทำการศึกษา Fe2O3/รีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์/Fe3O4 คอมโพสิตในแหล่งกำเนิดที่ปลูกบนฟอยล์ Fe สำหรับซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ประสิทธิภาพสูง โดยเริ่มจากการศึกษา Fe2O3/รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์ (RGO)/Fe3O4 นาโนคอมโพสิต ในแหล่งกำเนิด ที่ปลูกบนกระดาษฟอยล์ Fe ถูกสังเคราะห์ผ่านกระบวนการเติบโตไฮโดรเทอร์มอลแบบขั้นตอนเดียวอย่างง่าย โดยที่แผ่นเหล็กทำหน้าที่เป็นตัวรองรับ สารรีดักแตนท์ของกราฟีนออกไซด์ แหล่ง Fe ของ Fe3O4 และยัง ตัวสะสมกระแสไฟฟ้าของอิเล็กโทรด เมื่อทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดของซุปเปอร์คาปาซิเตอร์โดยตรง Fe2O3/RGO/Fe3O4@Fe ที่สังเคราะห์ขึ้นจะแสดงประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมด้วยความสามารถสูง 337.5 mF/cm2 ที่ 20 mA/cm2 และความสามารถในการหมุนเวียนที่เหนือกว่าด้วยการสูญเสียความจุ 2.3% จาก รอบที่ 600 ถึง 2000 สุนัน หนองเหล็ก (2559) ได้ทำการศึกษา โครงสร้างเชิงแสงและแม่เหล็กของอนุภาคนาโนคอปเปอร์ออกไซด์เจือร่วมระหว่าง Fe และ Pr งานวิจัยนี้ได้สังเคราะห์ผงอนุภาคนาโนคอปเปอร์ออกไซด์ (CuO) เพื่อร่วมระหว่างโลหะ ทรานซิชัน เหล็ก (Fe) และพาซีโอไดเมียม (Pr) เตรียมโดยวิธีไฮโดรเทอร์มอล ที่อุณหภูมิ 200 ?C ด้วย เวลา 10 ชั่วโมง ศึกษาโครงสร้างพื้นฐานของผงอนุภาคนาโนด้วยเทคนิค XRD และ SEM ศึกษาสมบัติ ทางแม่เหล็ก และสมบัติทางแสง ด้วยเครื่องวัดสมบัติแม่เหล็กแบบสั่นตัวอย่าง (VSM) และเครื่องวัดการ ดูดกลืนแสง (UV-Vis) ผลการศึกษาด้วย XRD พบว่าผงอนุภาคนาโน CuO มีโครงสร้างแบบ มอนอคลินิค และพบเฟสปลอมปน Pr,O, และ Fe,O เมื่อปริมาณสารเจือ Pr และ Fe เพิ่มขึ้น ผลจากการศึกษาด้วย เทคนิค SEM พบว่า ผงอนุภาคมีลักษณะเป็นแท่งนาโน (nanorod) เมื่อปริมาณสารเจือร่วม Pr ลดลง ส่วนสมบัติทางแม่เหล็กที่อุณหภูมิ 27 ?C พบว่าอนุภาคนาโน Cuo ที่เจือร่วมระหว่าง Fe/Pr มีสมบัติ ความเป็นแม่เหล็กแบบเฟอร์โร (Ferromagnetic) และสมบัติทางแม่เหล็กมีการเปลี่ยนแปลง เมื่อ อัตราส่วนของสารเจือร่วม Fe/Pr เปลี่ยนแปลงไป โดยมีค่าแมกนีไตเซชันอิ่มตัว (saturation อัตราส่วนของสารเจือร่วม Fe/Pr เท่ากับ 0.6/0.2 ส่วนผลการศึกษาสมบัติเชิงแสงพบว่าอนุภาคนาโน CuO ที่เจือร่วมระหว่าง Fe/Pr มีค่าช่องว่าง magnetization, M,) เท่ากับ 0.0045 emu/s เมื่อแถบพลังงานอยู่ในช่วง 3.40 – 3.48 ev ภัทร์นฤน วรจิตติพล และคณะ (2557) ได้ศึกษาการศึกษาความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงของคอมโพสิตกราฟีน-ซิงค์ออกไซด์สำหรับการย่อยสลายสารมลพิษอินทรีย์ในน้ำ งานวิจัยนี้ได้รายงานการเพิ่มประสิทธิภาพในการย่อยสลายโรดามีน บี ด้วยแสงยูวีโดยการเติมแผ่นนาโนกราฟีนที่ดัดแปรปริมาณต่างๆ (ร้อยละ 1, 2, 5 และ 10 โดยน้ำหนัก) ให้กับผงนาโนซิงค์ออกไซด์ด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มอลซึ่งเป็นวิธีที่ทำได้ง่าย ผลการหาลักษณะเฉพาะโดยเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ รามานเสปกโทรสโกปี ศักย์ซีตา และจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านต่างให้ผลสอดคล้องกันว่าสามารถสังเคราะห์คอมโพสิตนาโนได้ ซึ่งยึดกันด้วยแรงดึงดูดทางไฟฟ้าและกราฟีนทำหน้าที่เป็นแผ่นรองรับอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ ปฏิกิริยาการย่อยสลายของคอมโพสิตนาโนทุกความเข้มข้น มีประสิทธิภาพสูงกว่ากรณีซิงค์ออกไซด์บริสุทธิ์ตลอดระยะเวลาที่ฉายแสงยูวีแม้กระทัง่ ภายใน 10 นาทีแรก นอกจากนี้คอมโพสิตนาโนยังสามารถย่อยสลายโรดามีน บี ได้แทบทัง้ หมดด้วยเวลาภายใน 40 นาที ผลการย่อยสลายที่ดีเช่นนี้เป็นผลจากพื้นที่ผิวจำเพาะของคอมโพสิตนาโนที่สูงขึ้นเมื่อมีกราฟีนอยู่ด้วย ซึ่งทำให้มีจำนวนแอคทีฟไซต์เพิ่มขึ้นอันจะส่งผลให้พาหะนำไฟฟ้ามีเสถียรภาพที่มากขึ้น ในบรรดาตัวอย่างที่เตรียมได้ในงานวิจัยนี้ ซิงค์ออกไซด์ที่ประกอบด้วยกราฟีนร้อยละ 5 โดยน้ำหนักให้ประสิทธิภาพการย่อยสลายด้วยแสงยูวีสูงที่สุด ดังนั้นคอมโพสิตนาโนนี้จึงเป็นอีกคะตะลิสต์หนึ่งที่มีประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ งานวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเปรียบเทียบการย่อยสลายด้วยแสงยูวีระหว่างคะตะลิสต์ที่เตรียมได้ในงานวิจัยนี้ กับตัวอย่างที่เกิดจากการผสมทางกายภาพ จะเป็นการยืนยันที่ดีว่าประสิทธิภาพการย่อยสลายโรดามีน บี ที่สูงขึ้นนี้เป็นผลมาจากคอมโพสิตนาโน ไม่ใช่เพียงสารแขวนลอยของซิงค์ออกไซด์และกราฟีนซึ่งเป็นเฟสที่แยกกัน ทฤษฎี สมมุติฐาน กรอบแนวความคิด : ทฤษฏีทีเกี่ยวข้อง - ทฤษฎีสารกึ่งตัวนำ (Semiconductor Theory) อธิบายการเกิดอิเล็กตรอน (e?) และโฮล (h?) เมื่อวัสดุกึ่งตัวนำได้รับพลังงานจากแสง ซึ่งเป็นกลไกพื้นฐานของการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง - ทฤษฎีการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง (Photocatalysis Theory) เมื่อสารกึ่งตัวนำได้รับแสงที่มีพลังงานสูงกว่าค่า Band Gap จะเกิดอนุมูลอิสระ เช่น •OH และ O?•? ซึ่งสามารถย่อยสลายสารมลพิษในน้ำให้มีความเป็นพิษลดลง - ทฤษฎีการถ่ายเทอิเล็กตรอน (Electron Transfer Theory) รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์ (RGO) ทำหน้าที่เป็นตัวรับและลำเลียงอิเล็กตรอน ช่วยลดการรวมตัวของอิเล็กตรอนและโฮล ส่งผลให้ประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงสูงขึ้น - ทฤษฎีแถบช่องว่างพลังงาน (Band Gap Theory) ค่า Band Gap เป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดความสามารถในการดูดกลืนแสงของวัสดุ การลดค่า Band Gap ช่วยให้วัสดุสามารถดูดกลืนแสงได้ดีขึ้นและเพิ่มประสิทธิภาพการเกิดปฏิกิริยา - ทฤษฎีวัสดุนาโนคอมโพสิต (Nanocomposite Theory) การรวมเหล็กออกไซด์กับรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์ทำให้เกิดวัสดุคอมโพสิตที่มีพื้นที่ผิวสูง การกระจายตัวของอนุภาคดีขึ้น และมีสมบัติทางกายภาพและทางแสงที่เหมาะสมสำหรับการบำบัดน้ำเสีย สมมติฐาน สารคอมโพสิตรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์-เหล็กออกไซด์ที่สังเคราะห์ด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มอลมีประสิทธิภาพในการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงเพื่อบำบัดน้ำเสียสูงกว่าเหล็กออกไซด์เพียงชนิดเดียว เนื่องจากรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์ช่วยเพิ่มการถ่ายเทอิเล็กตรอน ลดการรวมตัวของอิเล็กตรอนและโฮล และเพิ่มประสิทธิภาพการเกิดปฏิกิริยาโฟโตคะตะไลซิส กรอบแนวคิดการวิจัย งานวิจัยนี้ศึกษาผลของ ปริมาณรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์ (RGO) ที่เติมลงในเหล็กออกไซด์ (Fe?O?) ต่อ คุณสมบัติของสารคอมโพสิต ได้แก่ โครงสร้าง สัณฐานวิทยา และสมบัติทางแสง ซึ่งส่งผลต่อ ประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงในการย่อยสลายสารโครเมียมหกบวก (Cr??) เพื่อประเมินศักยภาพของสารคอมโพสิตสำหรับการบำบัดน้ำเสีย วิธีการดำเนินการวิจัย และสถานที่ทำการทดลอง/เก็บข้อมูล : 8.1 ศึกษาหาเงื่อนไขที่เหมาะสมในการสังเคราะห์สารคอมโพสิตระหว่างรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์-เหล็กออกไซด์โดยการใช้อัตราส่วนที่แตกต่างกัน แล้วใช้เทคนิคไฮโดรเทอร์มอลในการสังเคราะห์สารตัวอย่าง 8.2 ศึกษาโครงสร้างและ สมบัติเชิงกายภาพของรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์, เหล็กออกไซด์ และสารคอมโพสิตระหว่างรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์-เหล็กออกไซด์ 8.3 ศึกษาสมบัติเชิงแสงของรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์, เหล็กออกไซด์ และสารคอมโพสิตระหว่างรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์-เหล็กออกไซด์ 8.4 ทดสอบประสิทธิภาพของการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง UV ของรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์และสารคอมโพสิตระหว่างรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์-เหล็กออกไซด์ที่สังเคราะห์ได้ 8.5 วิเคราะห์ผลการทดสอบ 8.6 จัดทำรายงานฉบับสมบรูณ์และตีพิมพ์เผยแพร่ สถานที่ทำการทดลอง/เก็บข้อมูล สาขาวิชาฟิสิกส์และวิทยาศาสตร์ทั่วไป คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏนครสวรรค์ คำอธิบายโครงการวิจัย (อย่างย่อ) : ครงการวิจัยนี้มุ่งศึกษาการสังเคราะห์สารคอมโพสิตรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์–เหล็กออกไซด์ (Reduced Graphene Oxide–Iron Oxide Composite) ด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มอล เพื่อพัฒนาวัสดุที่มีประสิทธิภาพในการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงสำหรับการบำบัดน้ำเสีย โดยศึกษาผลของปริมาณรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์ต่อโครงสร้าง สัณฐานวิทยา สมบัติทางแสง และสมบัติทางแม่เหล็กของสารคอมโพสิต รวมทั้งประเมินประสิทธิภาพในการย่อยสลายสารโครเมียมหกบวก (Cr??) ภายใต้การฉายแสง ผลการวิจัยคาดว่าจะได้วัสดุเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงที่มีประสิทธิภาพสูง ต้นทุนต่ำ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการบำบัดน้ำเสียและต่อยอดสู่การพัฒนาเทคโนโลยีด้านสิ่งแวดล้อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ จำนวนเข้าชมโครงการ : 1 ครั้ง รายชื่อนักวิจัยในโครงการ ชื่อนักวิจัย ประเภทนักวิจัย บทบาทหน้าที่นักวิจัย สัดส่วนปริมาณงาน(%) นางสาวดุษฎี คำบุญเรือง บุคลากรภายในมหาวิทยาลัย หัวหน้าโครงการวิจัย 100 กลับไปหน้าโครงการวิจัยทั้งหมด