Details

At present, titanium dioxide is an extensively used nanomaterial in many different industries, such as the textile, electronics, pigment, and wastewater treatment industries. Minerals including leucoxene, rutile, and ilmenite naturally contain titanium dioxide. These minerals come in various titanium dioxide compositions and are reasonably priced. As a result, the preparation of titanium dioxide materials from leucoxene ore is the main subject of this specific endeavor. The ore is ground using a high-energy ball mill, and X-ray diffraction and microscopy techniques are used to examine its morphological features, crystal structure, and physical attributes, respectively. An analysis of chemical components is done by X-ray fluorescence spectroscopy. The produced powder samples are then transformed into films by use of a spin coating apparatus. The effects of various coating process parameters are examined, including coating speed (30, 40, and 50 millimeters per second), polyvinyl alcohol to sample powder ratio (2, 3, and 4 milliliters per gram), and blade-to-substrate glass distance (0.05, 0.07, and 0.1 millimeters). The ability of the produced films to shield against near-infrared radiation is next evaluated. An infrared thermal imaging camera is used to measure the surface temperature of the glass, and a temperature measuring equipment is used within a closed chamber to determine the inside temperature. This is done in order to assess the films' ability to shield against near-infrared radiation.

Objective

ในปัจจุบันนาโนเทคโนโลยีได้เข้ามามีบทบาทในชีวิตประจำวันเพิ่มมากขึ้นในด้านการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อตอบสนองความต้องการของมนุษย์โดยมีการนำวัสดุนาโนต่างๆมา ประยุกต์ใช้ในการเคลือบลงบนเครื่องใช้ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของสิ่งนั้น และไททาเนียมไดออกไซด์ได้เป็นวัสดุนาโนชนิดแรกๆ ที่ถูกนำมาช้าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของชิ้นงานนั้น เนื่องจากสมบัติเด่นของไทเทเนียมไดออกไซด์มากมาย เช่น การทำความสะอาดตัวเอง (Self-cleaning) การยับยั้งแบคทีเรีย (Anti-bacteria) และ ตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง (Photocatalyst) มีการนำไทเทเนียมไดออกไซด์ไปประยุกต์ใช้ในกระบวนการเคลือบกระเบื้องดินเผา เพื่อเป็นการปรับปรุงคุณภาพของกระเบื้องเคลือบดินเผา จะเป็นการเกี่ยวข้องกับการเพิ่มประสิทธิภาพของไทเทเนียมไดออกไซด์ให้มีความคงทนในสภาวะที่อุณหภูมิสูงโดยอาศัยสมบัติเด่นของลูโคซีน (Leucoxene) ซึ่งเป็นโครงสร้างหนึ่งของไทเทเนียมไดออกไซด์ที่มีสมบัติทนในสภาวะอุณหภูมิสูง ยังคงมีสมบัติตัวเร่งปฏิกิริยาทางแสงที่ดีของไทเทเนียมไดออกไซด์ อาศัยการการนำไทเทเนียมไดออกไซด์ทั้งสองโครงสร้างนี้มาทำเป็นวัสดุผสม เพื่อหาอัตราส่วนที่เหมาะสมที่ทำให้วัสดุของไทเทเนียมไดออกไซด์มีสมบัติตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดีในสภาวะที่อุณหภูมิสูงๆ
ในธรรมชาติเราสามารถเราสามารถพบไทเทเนียมไดออกไซด์ในรูปของแร่ธรรมชาติ เช่น ลูโคซีน (Leucoxene) อิลเมไนต์ (Ilmenite) โดยแร่ลูโคซีน (Leucoxene) มีไทเทเนียมไดออกไซด์ 60-80 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งปริมาณไทเทเนียมไดออกไซด์ขึ้นอยู่กับแต่ละพื้นที่ที่พบแร่นั้นอและยังประกอบด้วยเหล็กซึ่งเป็นโลหะเจือปนกับไทเทเนียมไดออกไซด์ในแร่ลูโคซีน เป็นแร่ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของแร่อิลเมไนต์ และสามารถพบเหล็กปะปนอยู่กับแร่ธาตุอื่นๆในชั้นหินหรือชั้นทราย ขึ้นอยู่กับกระบวนการสังเคราะห์ไทเทเนียมไดออกไซด์จากแร่ธรรมชาติลูโคซีน นิยมใช้กระบวนการเชิงกลในการสังเคราะห์เนื่องจากเป็นกระบวนการที่ง่ายและสามารถสังเคราะห์ไทเทเนียมไดออกไซด์ได้ปริมาณมาก และเป็นวิธีการที่ไม่ซับซ้อน
ลูโคซีน (Leucoxene) มีส่วนประกอบหลักคือ ไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2) เป็นหนึ่งในเซรามิกออกไซด์ที่ได้รับการศึกษาอย่างแพร่หลายและนำมาใช้ในอุตสาหกรรมอย่างแพร่หลาย มีลักษณะเป็นผงสีขาวไม่เป็นพิษ นิยมนำมาใช้ผลิตเม็ดสีขาว กระดาษ พลาสติก ด้วยคุณสมบัติเด่นด้านความแข็งแรงสูง ทนความร้อน น้ำหนักเบา ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี และมีสมบัติที่ไม่ชอบยิ่งยวด และมีสมบัติการดูดกลืนแสง สมบัติเด่นทางแสงของไทเทเนียมไดออกไซด์คือ ปฏิกิริยาการกระตุ้นด้วยแสง (Photocatalyst) เมื่อได้รับการกระตุ้นด้วยแสงจะเกิดปฏิกิริยาโดยที่สารจะไม่สลายหรือหายไป เมื่อปฎิกิริยานั้นเสร็จสิ้นลงเนื่องจากกระบวนการโฟโตแคดตาไลซิสในไทเทเนียมไดออกไซด์สามารถเกิดอนุมูลอิสระไฮดรอกซิลแรดิคอล และออกซิเจนแรดิคอล ซึ่งอนุมูลอิสระเหล่านี้สามารถสลายสารอินทรีย์และอนินทรีย์ รวมทั้งเชื้อโรคบางชนิดได้
ในกระบวนการสังเคราะห์ไทเทเนียมไดออกไซด์จากแร่ธรรมชาติลูโคซีนเริ่มโดยการนำแร่ลูโคซีน มาเข้ากระบวนการบด (Ball milling) เพื่อเป็นการลดขนาดของแร่ลูโคซีน การประยุกต์ไทเทเนียมไดออกไซด์ที่ได้จากธรรมชาติเป็นวัสดุเคลือบลงบนกระเบื้องดินเผา เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพให้กับวัสดุให้กับวัสดุงานกระเบื้องดินเผา โดยการเคลือบจะทำการผสมไทเทเนียมไดออกไซด์ที่สังเคราะห์จากธรรมชาติ มาผสมกับตัวประสาน (binder) ในอัตราส่วนที่เหมาะสมแล้วนำไปเคลือบลงบนชิ้นงานกระเบื้องดินเผา

Project Members

จิรพัฒน์ ยามโสภา

JIRAPAT YAMSOPA

#นักศึกษา

Member

วณิชยา เมฆประสาท

WANICHAYA MEKPRASART

#อาจารย์

Advisor

Vote for this Innovation!