This study presents the development of carbon-based multiphase metal oxide nanocomposites (CNF@MOx; M = Ag, Mn, Bi, Fe) incorporating silver, manganese, bismuth, and iron nanoparticles within polyacrylonitrile (PAN)-derived carbon nanofibers. These nanocomposites were fabricated via the electrospinning technique followed by annealing in an argon atmosphere. The resulting nanofibers exhibited a uniform structure, with diameters ranging from 559 to 830 nm and embedded nanoparticles of 9-21 nm. Structural characterization confirmed the presence of various oxidation states of metal oxides, which play a crucial role in charge storage mechanisms. Electrochemical performance testing demonstrated that CNF@Ag/Mn/Bi/Fe-20 achieved the highest specific capacitance of 156 F g⁻¹ at a scan rate of 2 mV s⁻¹ and exhibited excellent cycling stability, retaining over 96% of its capacitance after 1400 charge-discharge cycles. The synergistic combination of electric double-layer capacitance and redox-based charge storage enhances the performance of these nanofibers as promising electrode materials for supercapacitor applications.
ในปัจจุบัน ความต้องการใช้พลังงานสะอาดและเทคโนโลยีการเก็บพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากแหล่งพลังงานดั้งเดิม เช่น น้ำมันและถ่านหิน มีข้อจำกัดด้านทรัพยากรและก่อให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ตัวเก็บประจุยิ่งยวด (Supercapacitor) ได้รับความสนใจอย่างมากในฐานะอุปกรณ์เก็บพลังงานที่มีความสามารถในการชาร์จ-คายประจุได้อย่างรวดเร็ว อายุการใช้งานยาวนาน และมีเสถียรภาพสูง อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดหลักของตัวเก็บประจุยิ่งยวดในปัจจุบันคือความสามารถในการเก็บพลังงานที่ต่ำเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ ทำให้เกิดความจำเป็นในการพัฒนาวัสดุอิเล็กโทรดที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น โครงงานนี้มุ่งเน้นการพัฒนา เส้นใยนาโนคาร์บอนผสมออกไซด์ของโลหะหลายเฟส (CNF@MOx; M = Ag, Mn, Bi, Fe) โดยใช้เทคนิคอิเล็กโทรสปินนิ่งและกระบวนการแคลไซน์ เพื่อเพิ่มความสามารถในการเก็บประจุของตัวเก็บประจุยิ่งยวด วัสดุที่ได้มีศักยภาพในการรวมกลไกการเก็บพลังงานแบบชั้นคู่ไฟฟ้า (Electric Double Layer Capacitance; EDLC) และกระบวนการรีดอกซ์ (Pseudocapacitance) ซึ่งช่วยเพิ่มค่าความจุจำเพาะและประสิทธิภาพของตัวเก็บประจุ เหตุผลที่ทำโครงการนี้ 1. ตอบสนองต่อความต้องการเทคโนโลยีการเก็บพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูง – การพัฒนาตัวเก็บประจุยิ่งยวดที่สามารถเก็บพลังงานได้มากขึ้น จะช่วยให้สามารถนำไปใช้งานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และระบบพลังงานหมุนเวียนได้ดีขึ้น 2. การพัฒนาวัสดุอิเล็กโทรดที่มีต้นทุนต่ำและมีประสิทธิภาพสูง – วัสดุที่พัฒนาขึ้นในโครงการนี้ใช้เส้นใยนาโนคาร์บอนร่วมกับโลหะออกไซด์ ซึ่งเป็นวัสดุที่มีต้นทุนต่ำและสามารถผลิตได้ในปริมาณมาก 3. เพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของเทคโนโลยีตัวเก็บประจุยิ่งยวด – การปรับปรุงคุณสมบัติของวัสดุอิเล็กโทรดจะช่วยให้ตัวเก็บประจุยิ่งยวดสามารถแข่งขันกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้ดีขึ้นในแง่ของประสิทธิภาพและอายุการใช้งาน 4. มีศักยภาพในการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมพลังงานและอิเล็กทรอนิกส์ – วัสดุที่พัฒนาขึ้นสามารถนำไปใช้ในระบบกักเก็บพลังงาน หม้อแปลงไฟฟ้า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และยานยนต์ไฟฟ้า โครงการนี้จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการช่วยพัฒนาเทคโนโลยีตัวเก็บประจุยิ่งยวดและส่งเสริมการใช้พลังงานสะอาดที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
คณะวิศวกรรมศาสตร์
This study was conducted to develop a prototype cooling cover for transporting raw milk, aiming to provide a solution for maintaining the quality of raw milk during transportation to milk collection centers. The cooling cover is made using Phase Change Material (PCM), produced from water mixed with a gelling agent, in an amount of 5.6 kg, attached around an aluminum milk tank (with a capacity of 25 L). The cover is then covered with a UV-reflective fabric in two types: polyvinyl chloride (PVC) and high-density polyethylene (HDPE). The temperature reduction performance of both types of covers was evaluated by measuring water temperatures at various points along the radial and vertical directions of the milk tank at six points, using type-T thermocouples, under three environmental conditions: a constant temperature of 25 °C, 35 °C, and outdoor ambient temperature (average temperature 35.5 °C) for a minimum duration of 180 min. The experimental results revealed that at 120 min., the water in the tank covered with PCM-PVC and PCM-HDPE covers had temperatures lower than the ambient temperature by 12.6 °C and 12.9 °C, respectively, under a constant ambient temperature of 25 °C, and under a constant ambient temperature of 35 °C lower by 16.7 °C and 16.4 °C, respectively, and outdoor conditions. Since the temperature reduction performance of PCM-PVC and PCM-HDPE covers showed no significant difference, the performance of microbial quality preservation of raw milk was assessed only with PCM-PVC cover in comparison to a non-covered case (control), by measuring coliform and Escherichia coli counts using compact dry plates. Results indicated that after 120 min., milk in the tank covered with PCM-PVC had an average coliform count of 1.6 × 10^4 CFU/ml and E. coli count of 2 × 10^3 CFU/ml, which was lower than the non-covered control with an average coliform count of 1.5 × 10^4 CFU/ml and E. coli count of 1.1 × 10^4 CFU/ml. This study concludes that the temperature reduction achieved by the cooling cover can help inhibit coliform growth to levels below raw milk quality standards, demonstrating the potential of the cooling cover in maintaining the quality and safety of raw milk during transport, ultimately contributing to an improved quality of life for Thai dairy farmers.
คณะเทคโนโลยีการเกษตร
-
คณะอุตสาหกรรมอาหาร
The Mahachanok mango sauce is crafted from low-grade mangoes sourced from Ban Nong Bua Chum in Kalasin Province. Utilizing advanced food science technology, it effectively reduces agricultural waste and enhances product quality. This sauce is enriched with prebiotic fiber that supports the growth of beneficial gut microorganisms. With low sugar content, it is a healthy choice free from artificial colors and flavors. Its rich, natural taste makes it versatile, perfect for enhancing a wide variety of dishes, both savory and sweet.