ท่อนาโนคาร์บอนแบบผนังหลายชั้นชนิดปรับปรุงผสมกับวัสดุไอโอโนเมอร์เพื่อประโยชน์ในการตรวจวัดแก๊ส

Abstract

ท่อนาโนคาร์บอนชนิดผนังหลายชั้น (MWNTs) สามารถปรับปรุงพื้นผิวโดยทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟูริกและกรดไนตริกโดยอาศัยปฏิกิริยาออกซิเดชั่น หลังจากปรับปรุงพื้นผิว ท่อนาโนคาร์บอนจะอยู่ในรูปของกรด (MWNTs-COOH) ไอโอโนเมอร์ที่ใช้ในงานวิจัยนี้คือ ซิลเวอร์ซัลโฟเนเต็ด พอลิสไตรีน (SPS2Ag) ซึ่งเตรียมได้จากปฏิกิริยาระหว่าง พอลิสไตรีนและโพรไพโอนิล ซัลเฟต แล้วเปลี่ยนหมู่กรดบางส่วนเป็นไอออนของโลหะเงินโดยใช้ซิลเวอร์ไนเตรต ของผสมระหว่าง MWNTs-COOH และ MWNTs-COOH และ SPS2Ag ถูกเตรียมขึ้นในอัตราส่วน 20:80, 30:70 และ 40:60 ซึ่งจะเรียกชื่อในงานวิจัยนี้ว่า 20CNT, 30CNT และ 40CNT ตามลำดับ ลักษณะพื้นผิวและพันธะระหว่าง MWNTs-COOH และ SPS2Ag ศึกษาได้จากเทคนิค Fourier Transform Infrared spectrometer และ Scanning Microscope (SEM) แลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า MWNTs-COOH และ SPS2Ag สามารถรวมตัวกันได้โดยพันธะไฮโดรเจนและให้ผลดีที่สุดในตัวอย่าง 40CNT ซึ่งจากผลการทดสอบการตวจจับโมเลกุลของแก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) และแอมโมเนีย (NH3) ที่ความเข้มข้นต่าง ๆ ที่อุณหภูมิห้องของตัวอย่างนี้ แสดงให้เห็นว่า 40CNT สามารถนำไปใช้เป็นตัวตรวจจับแก๊สได้