การพัฒนาขั้วไฟฟ้าสารกึ่งตัวนำเพื่อกำจัดเตตราไซคลีนด้วยเทคนิคร่วม เพียโซอิเล็กทริคและโฟโตอิเล็กโตรคะตะไลติก

Name: จิรารัตน์ ลุนคำ

Address: ปทุมธานี

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี. คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. สาขาเคมีประยุกต์

keyword: ฟิล์มบางสังกะสีออกไซด์

ThaSH: ขั้วไฟฟ้า

Classification :.LCCS: QD 501

; โฟโตอิเล็กโตรคะตะไลติก

ThaSH: สารกึ่งตัวนำ

; ฟิล์มบางซิงค์ออกไซด์

ThaSH: ปฏิชีวนะ

; เพียโซอิเล็กทริค

ThaSH: เตตราไซคลีน

; การกำจัดเตตราไซคลีน

; Sinc oxide thin films

; Photoelectrocatalytic

; Zno thin films

; Piezoelectric

; Tetracycline degradation

Abstract: งานวิจัยนี้มุ่งเน้นการพัฒนาเทคนิคโฟโตอิเล็กโตรคะตะไลติกร่วมกับเทคนิคเพียโซอิเล็กทริคเพื่อกำจัดเตตราไซคลีนในสารละลายที่เป็นน้ำ การพัฒนาการเตรียมฟิล์มบางของสารกึ่งตัวนำซิงค์ออกไซด์ โดยใช้วิธีไซคลิกโวลแทมเมตรีลงบนฟลูออรีนโดปทินออกไซด์ ศึกษาพารามิเตอร์ที่เหมาะสมในการเตรียมขั้วไฟฟ้าซิงค์ออกไซด์บนฟลูออรีนโดปทินออกไซด์ ภายใต้การคนและไม่คนสารละลายสารตั้งต้น การเตรียมขั้วไฟฟ้าซิงค์ออกไซด์บนฟลูออรีนโดปทินออกไซด์ที่สภาวะที่เหมาะสมสามารถยืนยันประสิทธิภาพของขั้วไฟฟ้าและทดสอบองค์ประกอบทางเคมี โครงสร้างผลึก สมบัติทางแสง สัณฐานวิทยาซึ่งสอดคล้องกับสมบัติโฟโตอิเล็กโตรคะตะไลติกสำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชันในสารละลายน้ำ พบว่าขั้วไฟฟ้าซิงค์ออกไซด์บนฟลูออรีนโดปทินออกไซด์ที่เตรียมโดยไม่มีการคนสารละลายสารตั้งต้นมีความเสถียรในการกำจัดเตตราไซคลีนมากกว่าวิธีที่มีการคนสารละลาย ได้ขั้วไฟฟ้าซิงค์ ออกไซด์บนฟลูออรีนโดปทินออกไซด์ที่สภาวะที่เหมาะสมภายใต้ระบบที่ไม่คนสารละลายตั้งต้นสามารถกำจัด เตตราไซคลีนได้มากถึง 51 เปอร์เซ็นต์ ภายใน 1 ชั่วโมง โดยเทคนิคโฟโตอิเล็กโตรคะตะไลติกร่วมกับเทคนิคเพียโซอิเล็กทริคมีประสิทธิภาพมากกว่าเทคนิคโฟโตอิเล็กโตรคะตะไลติกอย่างเดียวถึงสองเท่า ใช้ขั้วไฟฟ้าซิงค์ออกไซด์บนฟลูออรีนโดปทินออกไซด์ที่สภาวะที่ดีที่สุดกับเซลล์ต้นแบบ พบว่า เทคนิคโฟโตอิเล็กโตรคะตะไลติกร่วมกับเทคนิคเพียโซอิเล็กทริคและเทคนิคโฟโตอิเล็กโตรคะตะไลติกอย่างเดียวสามารถกำจัดเตตราไซคลีน ได้ถึง 62 และ 53 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ ภายในเวลา 3 ชั่วโมง ผลการวิจัยนี้สรุปได้ว่าประสบความสำเร็จในการพัฒนาการเตรียมขั้วไฟฟ้าแอโนดซิงค์ออกไซด์บนฟลูออรีนโดปทินออกไซด์ ด้วยวิธีไซคลิกโวลแทมเมตรี และยืนยันผลของการคนสารละลายตั้งต้นกับปัจจัยที่สภาวะเหมาะสมที่สุดมีผลต่อสมบัติโฟโตอิเล็กโตรคะตะไลติกสำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชันในสารละลายน้ำ สามารถเข้าใจกลไกการเร่งปฏิกิริยาและสามารถนำไปใช้ในการพัฒนาเซลล์ต้นแบบขนาดใหญ่สำหรับการกำจัดเตตราไซคลีน ซึ่งเหมาะสำหรับการพัฒนาต่อไปสำหรับกำจัดยาปฏิชีวนะที่ปนเปื้อนในน้ำเสีย

Abstract: This research was focused on the development of photoelectrocatalytic (PEC) technique cooperating with PZT piezoelectric technique to remove tetracycline in aqueous solutions. ZnO semiconductor thin films were developed by using a cyclic voltammetric deposition (CVD) method on the fluorine-doped tin oxide (FTO). The optimum parameters to prepare FTO/ZnO electrodes under both stirring and non-stirring precursor solution were studied. The preparation of FTO/ZnO electrodes with optimum parameters that could confirm the performance was carried out and the chemical composition, crystal structure, optical properties, and morphology which corresponds to high efficiency of photoelectrocatalytic properties for water oxidation under visible light of such electrodes were tested. It was found that the prepared FTO/ZnO electrode from non-stirring precursor solution was more stable after tetracycline degradation testing than the stirring method. The FTO/ZnO anode electrode with optimum conditions under the non-stirring precursor was able to eliminate tetracycline up to 51% within 1 hour by using PEC technique together with piezoelectric technique. Such efficiency was over twice as much as that using only PEC technique. When the best FTO/ZnO electrode mentioned above was used in prototype cell, it was found that within 3 hours, 62% and 53% of tetracycline were removed by using PEC technique together with piezoelectric technique, and using only PEC technique, respectively. To sum up, an anode FTO/ZnO electrode from CVD method was successfully developed and it could be confirmed that stirring precursor solution with various optimum factors affected the photoelectrocatalytic activities for water oxidation reaction. Hence, understanding of its catalytic mechanism could be drawn from the research and a large scale prototype for tetracycline degradation could be developed for further development to remove antibiotics contaminated in wastewater.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี. สำนักวิทยบริการและเทคโนโลยีสารสนเทศ

Address: ปทุมธานี

Email: elibrary@mail.rmutt.ac.th

Name: ฉัตรชัย พลเชี่ยว และ ปิยาลัคน์ เงินชูกลิ่น

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Created: 2562

Modified: 2563-12-18

Issued: 2563-12-18

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: วพ QD 501 จ534ก

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี

Descipline: เคมีประยุกต์

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	RMUTT-167593.pdf	7.86 MB	1	2022-02-12 17:07:25

ใช้เวลา

0.030046 วินาที