การพัฒนาเซ็นเซอร์ฉลาดตรวจจับแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์สำหรับอุตสาหกรรมลำไยเพื่อเพิ่มมูลค่าสินค้าเกษตรและความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน

บทคัดย่อ

ในงานวิจัยนี้ อนุภาคคล้ายเม็ดข้าวขนาดนาโนของรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์กับอินเดียมออกไซด์ (rGO/In2O3) ที่เจือด้วยคอปเปอร์ในปริมาณ 0 – 1.5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก สังเคราะห์โดยวิธีไมโครเวฟและไฮโดรเทอร์มอล ร่วมกับวิธีอิมแพคเนชั่น เพื่อประยุกต์ใช้เป็นตัวตรวจจับแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ผลการศึกษาลักษณะเฉพาะพบว่า มีอนุภาคคอปเปอร์ออกไซด์เกิดขึ้น โดยมีขนาดอนุภาคประมาณ 3–5 นาโนเมตร เกาะอยู่บนพื้นผิวของอนุภาคอินเดียมออกไซด์ที่มีลักษณะคล้ายเมล็ดข้าวและกระจายตัวอย่างสม่ำเสมออยู่บนพื้นผิวของแผ่นรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์ สำหรับผลการทดสอบประสิทธิภาพการตรวจจับแก๊สพบว่า อนุภาครีดิวซ์กราฟีนออกไซด์กับอินเดียมออกไซด์ที่เจือด้วยคอปเปอร์ในปริมาณ 1.0 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก มีประสิทธิภาพในการตรวจจับแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่ดีที่สุด โดยมีค่าการตอบสนอง 11.1 ที่ความเข้มข้นของแก๊สซัลเฟอร์ไฮดรอกไซด์ 5 พีพีเอ็ม ซึ่งมีค่าการตอบสนองสูงกว่าอนุภาครีดิวซ์กราฟีนออกไซด์กับอินเดียมออกไซด์บริสุทธิ์ ถึง 3.3 เท่า ณ อุณหภูมิใช้งานที่ 200 องศาเซลเซียส ทั้งยังมีความจำเพาะเจาะจงต่อแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ เมื่อเทียบกับแก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ ไนตรัสออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรเจนซัลไฟล์ เอทานอล เอทิลีน ไฮโดรเจน และแอมโมเนีย นอกจากนี้ เซ็นเซอร์รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์กับอินเดียมออกไซด์ที่เจือด้วยคอปเปอร์ในปริมาณ 1.0 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ยังแสดงความไวต่อความชื้นต่ำ มีความสามารถในการผลิตซ้ำได้ดี และมีเสถียรภาพในระยะยาวที่น่าพอใจ ดังนั้นอนุภาคเม็ดข้าวขนาดนาโนของรีดิวซ์ กราฟีนออกไซด์กับอินเดียมออกไซด์ที่เจือด้วยคอปเปอร์ออกไซด์ จึงเป็นหนึ่งในเซ็นเซอร์ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ที่มีแนวโน้มในการนำไปใช้งานด้านสิ่งแวดล้อมและการใช้งานจริงมากที่สุด

คำสำคัญ

ระดับความพร้อมของโครงการ