ประสิทธิภาพของแผ่นฟอกอากาศเคลือบไททาเนียมไดออกไซด์ในการกำจัดสารโทลูอีนโดยกระบวนการโฟโตคะตะไลซิส

Efficiency of titanium dioxide coated filter for toluene removal by photocatalysis process

Name: พลอย สุจริตธรรม

ThaSH: ไทเทเนียมไดออกไซด์

ThaSH: เครื่องกรองอากาศ

ThaSH: อากาศ -- การทำให้บริสุทธิ์ -- การเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง

ThaSH: โทลูอีน

Abstract: การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพการกำจัดสารโทลูอีนโดยใช้กระดาษกรองควอตซ์ และกระดาษกรองใยแก้วเคลือบไททาเนียมไดออกไซด์ โดยกระบวนการโฟโตคะตะไลซิส ทำการทดลองโดยมีแหล่งกำเนิดแสงจากหลอดฟลูออเรสเซนต์ความเข้มแสงยูวี 0.6 1.5 และ 2.1 ไมโครวัตต์ต่อตารางเซนติเมตร และหลอดแบล็คไลท์ความเข้มแสงยูวี 52 124 และ 187 ไมโครวัตต์ต่อตารางเซนติเมตร ในการกระตุ้นตัวเร่งปฏิกิริยา ปริมาณไททาเนียมไดออกไซด์ที่ใช้ในงานวิจัยนี้อยู่ที่ 10 กรัมต่อตารางเมตร สารโทลูอีนความเข้มข้นเริ่มต้น 1 5 และ10 ส่วนในล้านส่วน ใช้ถังปฏิกิริยาขนาด 0.03 ลูกบาศก์เมตร ควบคุมอุณหภูมิการทดลองที่ 25±2 องศาเซลเซียส และความชื้นสัมพัทธ์ในช่วง 50-70 เปอร์เซ็นต์ ใช้กระดาษกรองควอตซ์ และกระดาษกรองใยแก้วเคลือบไททาเนียมไดออกไซด์ขนาด 0.156 ตารางเมตร ภายใต้ระยะเวลาการทดลอง 180 นาที พบว่าแหล่งกำเนิดแสงหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่ความเข้มแสงยูวี 2.1 ไมโครวัตต์ต่อตารางเซนติเมตร กระดาษกรองควอตซ์ และกระดาษกรองใยแก้วเคลือบไททาเนียมไดออกไซด์ มีประสิทธิภาพในการกำจัดสารโทลูอีนความเข้มข้น 10 ส่วนในล้านส่วนดีที่สุด เท่ากับ 42.88 และ21.74 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ เมื่อใช้แหล่งกำเนิดแสงหลอดแบล็คไลท์ ประสิทธิการกำจัดสารโทลูอีนทุกความเข้มแสงสามารถกำจัดสารให้อยู่ในเกณฑ์มาตรฐานภายในอาคารที่อยู่อาศัยระยะยาว ซึ่งกำหนดไว้ว่าที่ระยะเวลาสัมผัสสาร 24 ชั่วโมง ความเข้มข้นต้องไม่เกิน 0.6 ส่วนในล้านส่วน พบว่าที่ความเข้มแสงยูวี 187 ไมโครวัตต์ต่อตารางเซนติเมตร กระดาษกรองควอตซ์ และกระดาษกรองใยแก้วเคลือบไททาเนียมไดออกไซด์ มีประสิทธิภาพในการกำจัดสารโทลูอีนความเข้มข้น 10 ส่วนในล้านส่วน เท่ากับ 95.84 และ95.42 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ ใช้เวลาในการกำจัดสาร 60 และ45 นาที ตามลำดับ จะเห็นได้ว่าหลอดแบล็คไลท์ให้ประสิทธิภาพในการกำจัดสารโทลูอีนได้ดีกว่าหลอดฟลูออเรสเซนต์ เนื่องจากหลอดแบล็คไลท์มีพลังงานในการกระตุ้นอิเล็กตรอนทำให้เกิดการกำจัดสารโทลูอีนได้อย่างรวดเร็วกว่าแสงในช่วงวิสิเบิลจากหลอดฟลูออเรสเซนต์ ซึ่งเป็นไปตามทฤษฎีโฟโตคะตะไลติกออกซิเดชัน

Abstract: The objective of this research was to study efficiency of toluene removal by photocatalysis process using titanium dioxide coated quartz fiber filter and glass fiber filter. The experiment was carried out by using fluorescent lamp and blacklight lamp as a light source. The intensity of fluorescent lamps and blacklight lamps were 0.6, 1.5 and 2.1 µW/cm² and 52, 124 and 156 µW/cm², respectively. The amount of titanium dioxide loading on the quartz fiber filter and glass fiber filter was 10 g/m² and initial concentration of toluene was 1, 5 and 10 ppm. The toluene removal efficiency was carried out in a 30-L reactor at controlled temperature of 25±2 °C, relative humidity of 50 -70 %. The size of quartz fiber and glass filter coated titanium dioxide was 0.156 m². The treatment time was 180 minutes. TiO₂-coated quartz fiber and glass fiber when tested with 10 ppm of toluene showed the best removal efficiency of 42.88 % and 21.74 %, respectively. In contrast, backlight lamp at all UV intensities can remove toluene to the standard level according to the residential indoor air quality guidelines which is 0.6 ppm for long term (24 hour). When testing at 187µW/cm² UV intensity and 10 ppm of toluene with TiO₂-coated quartz fiber and glass fiber for 60 and 45 minutes, respectively showed the best removal efficiency of %, 95.84 and 95.42 respectively can be obtained from the test. As a result, it can be concluded that using blacklight lamp can remove more toluene than fluorescent lamp. Due to the backlight characteristics which have high capacity to generate electron in an excited state, toluene removal is faster than using light in visible range from fluorescent lamp. These results were in accordance with the photo catalysis oxidation theory.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: วงศ์พันธ์ ลิมปเสนีย์

Role: ที่ปรึกษา

Name: สิทธิสุนทร สุโพธิณะ

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2555

Modified: 2559-05-07

Issued: 2559-05-07

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/37533

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	ploy_su.pdf	2.47 MB	34	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.057271 วินาที