โครงการวิจัย

การศึกษาพฤติกรรมทางไฟฟ้าเคมีและลักษณะเฉพาะของทองแดงโดยขั้วหมุนทองที่ดัดแปลงด้วยนาโนไคโตซาน-2,4-ไดไฮดรอกซี เบนซัลดีไฮด์

The study of electrochemical behavior and characterization of copper sensor based on nanochitosan- 2,4-dihydroxy benzaldehyde rotating gold disk modified electrodes

รายละเอียดโครงการ

ปีงบประมาณ 2564
หน่วยงานเจ้าของโครงการ
ลักษณะโครงการ โครงการใหม่
ประเภทโครงการ โครงการเดี่ยว
ประเภทงานวิจัย โครงการพื้นฐาน
วันที่เริ่มโครงการวิจัย (พ.ศ.) 1 ตุลาคม 2563
วันที่สิ้นสุดโครงการวิจัย (พ.ศ.) 30 กันยายน 2564
วันที่ได้รับทุนวิจัย (พ.ศ.) 15 ตุลาคม 2563
ประเภททุนวิจัย งบประมาณรายได้
สถานะโครงการ แล้วเสร็จ(ค้างส่งผลผลิต)
เลขที่สัญญา
เป็นโครงการวิจัยที่ใช้ในการจบการศึกษา ไม่ใช่
เป็นโครงการวิจัยรับใช้สังคม ไม่ใช่
บทคัดย่อโครงการ การพัฒนาของอุตสาหกรรมและการเกษตรในปัจจุบัน ทำให้จำนวนไอออนโลหะหนักที่ปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว การเพิ่มขึ้นเกี่ยวกับปัญหามลพิษโลหะหนักนอกเหนือจากความเป็นพิษถึงตาย และไอออนของโลหะหนักก็ไม่สามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติซึ่งสามารถสะสมผ่านทางห่วงโซ่อาหารและร่างกายมนุษย์ได้ โดยทั่วไปแล้วการตรวจวิเคราะห์โลหะหนักทำโดยใช้เครื่องมือขั้นสูงในการวิเคราะห์ เช่น อะตอมมิกแอบซอร์บชันสเปกโทรสโกปี (Atomic absorption spectroscopy) (Zaijun et al., 2003; Silva and Roldan, 2009) อะตอมมิกอิมิก-ชันสเปกโทรสโกปี (Atomic emission spectroscopy) (Zaijun et al., 2003; Silva and Roldan, 2009) และ อะตอมมิกฟลูออเรสเซนต์-สเปกโทรสโกปี (Atomic fluorescence spectroscopy) (Bispo et al., 2002; Song et al., 2007) ถึงแม้ว่าเครื่องมือดังกล่าวข้างต้นจะให้ค่าการตรวจวัดที่แม่นยำ แต่ก็มีข้อจำกัดในเรื่องของต้นทุนการวิเคราะห์ที่สูง อีกทั้งในการวิเคราะห์จะต้องอาศัยความชำนาญเป็นพิเศษ จึงทำให้มีการวิเคราะห์ทางเคมีไฟฟ้า จุดเด่นของวิธีการวิเคราะห์ทางไฟฟ้าในการวิเคราะห์ไอออนของโลหะ คือ มีความไวสูง, สามารถตรวจวัดได้พร้อมกันหลายๆ ธาตุ ทำได้ง่าย และ มีต้นทุนต่ำ (Zhang.Y., et al, 2011) แอโนดิกสทริปปิงโวลเทมเมทรี เป็นวิธีทางไฟฟ้าเคมีที่เป็นที่นิยมมากวิธีหนึ่งในการวิเคราะห์หาไอออนโลหะ เนื่องจากแอโนดิกสทริปปิงโวลเทมเมทรี ประกอบไปด้วยขั้นตอนการเพิ่มความเข้มข้นก่อนการวัดไอออนโลหะที่เกาะติดบนผิวหน้าขั้วไฟฟ้าทำงาน จึงทำให้สามารถตรวจวัดไอออนโลหะหนักได้ในระดับพีพีบีหรือในระดับพีพีที (Ouyang et al., 2011) ได้มีการนำวัสดุที่หลากหลายมาทำขั้วไฟฟ้า เช่น ทอง แพลททินัม เงิน ปรอท อิริเดียม โลหะผสมต่างๆ อะมัลกัม และ แอนติโมนี เป็นต้น ส่วนใหญ่แอโนดิกสทริปปิงโวลแทมเมทรี นิยมใช้ขั้วหยดปรอท เนื่องจากปรอทมีประสิทธิภาพในการวิเคราะห์ทางไฟฟ้าที่สูงกว่าวัสดุอื่นๆ แต่ข้อเสียของปรอท คือ ความเป็นพิษ ยากต่อการเก็บรักษา และยากต่อการกำจัด (Achterberg and Braungardt, 1999; Fischer et al., 2006; Tesarova et al., 2009) ซึ่งปัจจุบันได้มีการดัดแปลงขั้วอิเล็กโทรดขึ้นเพื่อทดแทนขั้วที่มีราคาแพงได้ ไม่เป็นพิษอีกทั้งยังเตรียมได้ง่ายและมีความเฉพาะเจาะจงมากกว่า ไคโตซานเป็นสารธรรมชาติชนิดหนึ่งซึ่งเป็นอนุพันธ์ที่ไม่ละลายน้ำของไคติน พบได้ในสัตว์กระดองแข็งและขาเป็นปล้อง เช่น เปลือกกุ้ง กั้ง และกระดองปู ซึ่งเมื่อนำมาสกัดแยกเอาแคลเซียม โปรตีน และแร่ธาตุที่ไม่ต้องการออกไป ก็จะได้สารสำคัญที่มีโครงสร้างทางเคมีคล้ายเซลลูโลส เรียกว่า"ไคติน" (chi-tin) และเมื่อนำไคตินผ่านกระบวนการทางเคมีอีกครั้ง ก็จะได้สารที่เรียกว่า"ไคโตซาน" ได้มีการทดลองใช้สารไคโตซานครั้งแรกในการบำบัดน้ำเสียแบบชีวภาพที่ประเทศญี่ปุ่น ซึ่งหลังจากนั้นไคโตซานก็ได้เข้ามามีบทบาทในวงการอุตสาหกรรมหลายสาขาซึ่งประโยชน์ของไคโตซานนั้นมีมากมาย เช่น เป็นสารเติมแต่งในเครื่องสำอาง ช่วยห้ามเลือดในวงการแพทย์ เป็นสารลดการแพ้ ป้องกันภาวะไขมันในเลือดสูง ใช้ทำปุ๋ยชีวภาพ ใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ และยังมีประสิทธิภาพในการจับกับโลหะหนักอีกด้วย (กมลศิริ พันธนียะ, 2556) โดยไคโตซานมีลักษณะโดดเด่นเฉพาะตัว คือเป็นวัสดุชีวภาพ ( Biometerials ) มีความปลอดภัยในการนำมาใช้กับมนุษย์โดยไม่เกิดผลเสียและปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม ไม่เกิดอาการแพ้ ไม่เป็นวัตถุไวไฟและไม่เป็นพิษ ซึ่งปัจจุบันได้มีวิวัฒนาการการเปลี่ยนไคโตซานให้มีขนาดอนุภาคที่เล็กมากในระดับนาโนเพื่อใช้ในการวิเคราะห์หาปริมาณสารต่างๆ จากงานวิจัยที่ผ่านมาพบว่าได้มีการนำไคโตซานมาประยุกต์ใช้เพื่อทำเป็นขั้วดัดแปลงในการวิเคราะห์โลหะหนัก โดยอาจนำมาเคลือบเป็นแผ่นฟิล์ม (Deng P. et al, 2014) หรือนำมาทำการดีโพสิทบนขั้วคาร์บอน (Zheng M. et al, 2013) ไคโตซานที่ใช้อาจอยู่ในรูปไคโตซานบริสุทธิ์หรือไคโตซานผสมกับสารอื่นๆก็ได้ โดยในงานวิจัยชิ้นนี้จึงได้มีการดัดแปลงขั้วไฟฟ้าหมุนทอง ที่ปรับแต่งด้วยไคโตซานอนุภาคนาโน-2,4-ไดไฮดรอกซี เบนซัลดีไฮด์ เพื่อใช้ในการตรวจหาปริมาณทองแดง (Cu)
รายละเอียดการนำไปใช้งาน
เอกสารประกอบโครงการ
  • -

ทีมวิจัย

หัวหน้าโครงการ
ที่ นักวิจัย หน่วยงาน ตำแหน่งในทีม การมีส่วนร่วม (%)
1ผศ. รัตติยา สารดิษฐ์คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ราชมงคลศรีวิชัย วิทยาเขตนครศรีธรรมราชหัวหน้าโครงการ80
2ผศ. สุภามาส อินทฤทธิ์คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ราชมงคลศรีวิชัย วิทยาเขตนครศรีธรรมราชผู้ร่วมวิจัย20