Innovation Owner
นางสาว Mettaya Kitiwan
Advisor
Details
This research focuses on the fabrication of graphene oxide (GO) composite membranes using the Phase-Inversion Method, which transforms polymers from liquid to solid through phase separation. This process creates a porous membrane structure, making it highly adaptable, cost-effective, and suitable for wastewater treatment, separation processes, and industrial filtration applications. Graphene oxide, with its nano-layered structure, offers excellent molecular sieving properties, high water permeability, and chemical and mechanical stability, making it an ideal additive for membrane fabrication. The GO-based membrane demonstrates efficient removal of nanoparticles, heavy metal ions (Pb²⁺, Cr⁶⁺, Hg²⁺), organic pollutants, and microorganisms while exhibiting antifouling properties and high hydrophilicity due to oxygen-functional groups. Applications of this membrane include industrial wastewater treatment, desalination, and the removal of pharmaceutical contaminants, such as antibiotics and hormones. The incorporation of GO enhances membrane performance, providing a sustainable and energy-efficient solution for water purification.
Graphene oxide, with its nano-layered structure, offers excellent molecular sieving properties, high water permeability, and chemical and mechanical stability, making it an ideal additive for membrane fabrication. The GO-based membrane demonstrates efficient removal of nanoparticles, heavy metal ions (Pb²⁺, Cr⁶⁺, Hg²⁺), organic pollutants, and microorganisms while exhibiting antifouling properties and high hydrophilicity due to oxygen-functional groups.
Applications of this membrane include industrial wastewater treatment, desalination, and the removal of pharmaceutical contaminants, such as antibiotics and hormones. The incorporation of GO enhances membrane performance, providing a sustainable and energy-efficient solution for water purification.
Objective
วัตถุประสงค์ของโครงการนี้คือ การพัฒนาเมมเบรนกราฟีนออกไซด์คอมพอสิตโดยใช้กระบวนการแยกเฟส (Phase-Inversion Method) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการกรองและกำจัดของเสียในแหล่งน้ำ เช่น โลหะหนัก สารอินทรีย์ และจุลินทรีย์ พร้อมทั้งปรับปรุงคุณสมบัติการซึมผ่านน้ำ ความทนทาน และการป้องกันการเปรอะเปื้อนของเมมเบรน เพื่อการประยุกต์ใช้ใน การบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม การแยกเกลือออกจากน้ำทะเล และการกำจัดสารปนเปื้อนทางชีวภาพและเภสัชกรรม อย่างมีประสิทธิภาพและยั่งยืน
ปัญหามลพิษทางน้ำจากโลหะหนัก สารอินทรีย์ และจุลินทรีย์ในน้ำเสียอุตสาหกรรมและน้ำธรรมชาติกำลังเป็นปัญหาระดับโลก เทคโนโลยีเมมเบรน ได้รับความสนใจเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงในการกรองและบำบัดน้ำ กราฟีนออกไซด์ (GO) เป็นวัสดุที่มีโครงสร้างระดับนาโนและคุณสมบัติพิเศษ เช่น การซึมผ่านน้ำสูง ความทนทานทางเคมี และการคัดแยกสารปนเปื้อนอย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้น การพัฒนาเมมเบรนกราฟีนออกไซด์ผ่านกระบวนการ Phase-Inversion Method จึงเป็นแนวทางสำคัญในการสร้าง เมมเบรนคุณภาพสูง ราคาประหยัด และเหมาะสำหรับการใช้งานด้านสิ่งแวดล้อม
โครงการนี้จะช่วยพัฒนา เมมเบรนกราฟีนออกไซด์ที่มีประสิทธิภาพสูง สำหรับการกรองและบำบัดน้ำ โดยสามารถกำจัดสารปนเปื้อน เช่น โลหะหนัก สารอินทรีย์ และจุลินทรีย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งจะช่วย ปรับปรุงคุณภาพน้ำและลดมลพิษทางน้ำ ในภาคอุตสาหกรรมและแหล่งน้ำธรรมชาติ อีกทั้ง การใช้กราฟีนออกไซด์เป็นสารเติมแต่งในเมมเบรนจะช่วยเพิ่มอัตราการซึมผ่านของน้ำและลดปัญหาการอุดตัน (Antifouling) ทำให้สามารถลดต้นทุนด้านพลังงานและค่าบำรุงรักษาได้ นอกจากนี้ เมมเบรนที่พัฒนาขึ้นสามารถนำไป ประยุกต์ใช้ในภาคอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การบำบัดน้ำเสียในโรงงาน การกรองของเหลวและก๊าซในกระบวนการผลิตอาหารและยา รวมถึงการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการทรัพยากรน้ำ การพัฒนาเทคโนโลยีเมมเบรนที่มีความคงทนและต้นทุนต่ำนี้ ยังสอดคล้องกับแนวทางเทคโนโลยีสีเขียวและการพัฒนาอย่างยั่งยืน ซึ่งจะช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและส่งเสริมการใช้เทคโนโลยีที่เป็นมิตรต่อธรรมชาติในระยะยาว