การพัฒนาวัสดุนาโนทางแสงที่มีประสิทธิภาพในการเพิ่มพลังงานโฟตอนจากรังสีอินฟราเรดเป็นแสงที่มองเห็นเพื่อประยุกต์ใช้งานด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม

บทคัดย่อ

โครงการวิจัยนี้มุ่งเน้นการพัฒนาและสังเคราะห์วัสดุนาโนทางแสงที่มีสมบัติในการเปลี่ยนพลังงานโฟตอนจากรังสีอินฟราเรดเป็นแสงที่มองเห็นเพื่อประยุกต์ใช้งานทางด้านสิ่งแวดล้อมและทางด้านพลังงาน โดยเริ่มจากสังเคราะห์วัสดุเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงที่มองเห็นของบิสมัทวานาเดต โดยกระบวนการกระบวนการทางเคมีร่วมกับคลื่นเสียงหรือกระบวนการโซโนเคมี โดยพบว่าเวลาในการใช้คลื่นเสียงอัลตราโซนิกเป็นตัวแปรของการสังเคราะห์ที่สำคัญที่ส่งผลกระทบต่อสมบัติทางกายภาพของวัสดุบิสมัทวานาเดต จากนั้นทำการเพิ่มประสิทธิภาพสมบัติทางแสงและการเร่งปฏิกิริยาของวัสดุบิสมัทวานาเดตโดยการเจือด้วยธาตุที่เหมาะสม ประกอบด้วย เหล็ก (Fe) เออร์เบียม (Er) และอิทเทอร์เบียม (Yb) โดยกระบวนการโซโนเคมี ผลการวิเคราะห์พบว่าสารเจือทั้งสามส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการเปลี่ยนเฟสของโครงสร้าง สัณฐาน สมบัติทางแสงและการเร่งปฏิกิริยาที่ดีขึ้นของวัสดุบิสมัทวานาเดต วัสดุบิสมัทวานาเดตที่เจือด้วยเออร์เบียมและอิทเทอร์เบียมพร้อมกันสามารถทำงานเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาได้เมื่อกระตุ้นด้วยแสงในย่านอินฟราเรดเนื่องจากกลไกการเปลี่ยนพลังงานโฟตอนจากรังสีอินฟราเรดเป็นแสงที่มองเห็น การวิจัยทำการวิเคราะห์เพื่อตรวจสอบประเภทของอนุมูลอิสระที่มีบทบาทในการเกิดปฏิกิริยาของวัสดุบิสมัทวานาเดตที่เจือด้วยธาตุทั้งสาม นอกจากนั้นวัสดุบิสมัทวานาเดตที่เจือด้วยธาตุทั้งสามมีสมบัติการยับยั้งแบคทีเรียที่ดีขึ้นภายใต้การฉายแสง วัสดุตัวเร่งปฏิกิริยาของบิสมัทวานาเดตที่สังเคราะห์นี้ สามารถนำไปประยุกต์ทางด้านสิ่งแวดล้อมและทางด้านพลังงานได้

คำสำคัญ

ระดับความพร้อมของโครงการ