การเตรียมผงทวิโลหะเงิน - ทองแดงโดยการรีดิวซ์สารประกอบไนเตรตด้วยกลีเซอรอล

Preparation of bimetallic Ag-Cu powder by reducing nitrate compound with glycerol

Name: พัฒนวงศ์ โชครตนสมบัติ

ThaSH: เงิน

ThaSH: ทองแดง

Abstract: งานวิจัยนี้ได้ศึกษาการสังเคราะห์ผงทวิโลหะเงิน-ทองแดงโครงสร้างแบบ core-shell ที่มีทองแดงเป็นแกนกลาง และเงินเป็นเปลือกหุ้มโดยกรรมวิธีการรีดิวซ์ด้วยกลีเซอรอล โดยทำการสังเคราะห์ผงทองแดงเพื่อใช้เป็นสารตั้งต้นด้วยการทำปฏิกิริยาระหว่างคอปเปอร์ไนเตรตไตรไฮเดรตกับสารละลายกลีเซอรอลผสมโซเดียมไฮดรอกไซด์ในสัดส่วนโดยโมลของโซเดียมไฮดรอกไซด์ต่อคอปเปอร์ไนเตรตที่ 0:1, 1:1, 2:1, 3:1, 4:1 และ 5:1 อุณหภูมิการทำปฏิกิริยาที่ 120, 140 และ 160°C และใช้ความเร็วรอบการกวนคงที่ 700 rpm พบว่าการเพิ่มความเข้มข้นของโซเดียมไฮดรอกไซด์ และอุณหภูมิส่งผลให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นโดยลดเวลาที่ใช้ในการทำปฏิกิริยาจนเสร็จสมบูรณ์ และสร้างผงทองแดงที่มีขนาดลดลง การกระจายตัวสม่ำเสมอและเป็นทรงกลมมากขึ้น โดยสัดส่วนที่ 3:1 อุณหภูมิ 140°C ใช้เวลาทำปฏิกิริยาเสร็จสมบูรณ์ 27 นาที ได้ผงทองแดงมีการกระจายตัวที่ดีมาก รูปทรงค่อนข้างกลม ขนาดเฉลี่ยเท่ากับ 0.32±0.06 ไมครอน ผงทวิโลหะเงิน-ทองแดงสังเคราะห์โดยใช้ผงทองแดงที่ผลิตได้มาทำปฏิกิริยากับสารละลายกลีเซอรอลผสม EDTA, แอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ และซิลเวอร์ไนเตรต ในขั้นต้นทำการศึกษาผลของเข้มข้นซิลเวอร์ไนเตรตในช่วง 0.01 - 0.10 โมลาร์ และเวลาในการทำปฏิกิริยาตั้งแต่ 1 - 30 นาที กับแผ่นทองแดง พบว่าการเพิ่มความเข้มข้นซิลเวอร์ไนเตรตทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาสูงจึงส่งผลให้ชั้นเงินมีความหนามากขึ้น แต่เมื่อใช้เวลาทำปฏิกิริยานานขึ้นอัตราการเกิดปฏิกิริยาลดลง ความหนาชั้นเงินที่ได้จากการทำปฏิกิริยาที่ความเข้มข้น 0.10 โมลาร์ เป็นเวลา 30 นาที เท่ากับ 0.242 ไมครอน ในการสังเคราะห์ผงทวิโลหะเงิน-ทองแดงโดยใช้ผงทองแดงตั้งต้นขนาดเฉลี่ย 0.130 ไมครอน ความเข้มข้นซิลเวอร์ไนเตรต 0.01 - 0.10 โมลาร์ เป็นเวลา 1 นาที พบว่าผงที่ได้มีการเกาะรวมตัวกันเป็นกลุ่มก้อน โดยขนาดเฉลี่ยเพิ่มขึ้นจาก 0.180 - 0.187 ไมครอน และมีปริมาณเงินเพิ่มขึ้นจาก 62.80% - 75.34% โดยน้ำหนัก เมื่อใช้ความเข้มข้นเพิ่มขึ้นจาก 0.01 - 0.10 โมลาร์ ตามลำดับ

Abstract: The aim of this study is to synthesize bimetallic Cu-core/Ag-shell powder by glycerol process. The copper powders were produced by reducing Cu(NO₃)₂ with solution of glycerol and NaOH at molar ratio of NaOH:Cu(NO₃)₂ in the range of 0:1 - 5:1, the reaction temperature ranging from 120 - 160°C with constant stirring at 1,000 rpm. The increase of NaOH concentration and reaction temperature gave rise to higher reaction rate resulting in the decrease of both the complete reaction time and powder size. In addition, the more spherical and monodisperse characteristic were obtained. The synthesis at molar ratio of 3:1 and reaction temperature of 140°C produced the uniform size and well-dispersed powders with the average size of 0.32 ± 0.06 micron. The bimetallic Ag-Cu powders were synthesized by introducing the prepared copper powders into the bath containing glycerol, EDTA, NH₄OH and AgNO₃. The effect of AgNO₃ concentration of 0.01 - 0.10 M and reaction time for 1 - 30 minutes on the silver layer thickness on the copper sheet were studied. It was found that at higher AgNO₃ concentration and longer reaction time resulted in thicker silver layer on the copper substrate. However, the reaction rate was decreased with the reaction time. The thickest silver layer of 0.242 micron was received in the condition of 0.10 M AgNO₃ and reacting for 30 minutes. The synthesis of bimetallic Ag-Cu powders by using 0.130-micron copper powders as starting material at the AgNO₃ concentration in the range of 0.01 - 0.10 M for 1 minute produced aggregated Ag-Cu powders with average size of 0.180 - 0.187 micron and silver content in the range of 62.80 wt% - 75.34wt%.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: เอกสิทธิ์ นิสารัตนพร

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2554

Modified: 2558-02-14

Issued: 2558-02-14

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมโลหการ

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	pattanawong_ch.pdf	3.93 MB	6	2020-05-28 15:45:47

ใช้เวลา

0.026641 วินาที