งานวิจัยนี้นำเสนอการพัฒนาเส้นใยนาโนคาร์บอนที่มีโครงสร้างหลายเฟสผสมออกไซด์ของโลหะ (CNF@MOx; M = Ag, Mn, Bi, Fe) โดยฝังอนุภาคนาโนของเงิน แมงกานีส บิสมัท และเหล็ก ลงในเส้นใยนาโนคาร์บอนที่ได้จากพอลิอะคริโลไนไตรล์ (PAN) ผ่านเทคนิคอิเล็กโทรสปินนิ่งและผ่านการอบชุบในบรรยากาศอาร์กอน ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าเส้นใยนาโนที่ได้มีโครงสร้างที่เป็นระเบียบ เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย 559-830 นาโนเมตร และมีอนุภาคนาโนฝังตัวขนาด 9-21 นาโนเมตร การวิเคราะห์เชิงโครงสร้างยืนยันการมีอยู่ของสถานะออกซิเดชันต่างๆ ของโลหะออกไซด์ ซึ่งมีบทบาทสำคัญในกลไกการเก็บประจุไฟฟ้า ผลการทดสอบทางไฟฟ้าเคมีพบว่า CNF@Ag/Mn/Bi/Fe-20 มีค่าความจุจำเพาะสูงสุดที่ 156 F g⁻¹ ที่อัตราการสแกน 2 mV s⁻¹ และมีเสถียรภาพสูง โดยยังคงค่าความจุได้มากกว่า 96% หลังจากการชาร์จ-คายประจุ 1400 รอบ กลไกการเก็บประจุของเส้นใยนี้เกิดจากการทำงานร่วมกันระหว่างความสามารถในการเก็บประจุแบบชั้นคู่ไฟฟ้าและกระบวนการรีดอกซ์ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุอิเล็กโทรดสำหรับตัวเก็บประจุยิ่งยวด
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
คณะอุตสาหกรรมอาหาร
Most rice is consumed as cooked, milled rice, but a small portion is also ground into flour or separated into a starch fraction and used by the food industry as a gluten-free ingredient. This study aims to find out if different types of rice flour and starch, such as white and colored rice, could be used in industry. This study employs green modification techniques to slow down the digestion process by combining polyphenols with starch. Our initial study found that the raw colored rice has a lower glycemic index than other types of rice, such as brown or white rice. Another study that looked at how the quality of colored rice flour was changed by different methods also discovered that out of the six green methods (annealing, heat moisture treatment, ultrasound, pregelatinization, wet-microwave, and dry-microwave). It found that ultrasound improved the polyphenol bioaccessibility in the rice flour and reduced the digestion rate. The pregelatinization process led to the flour having high solubility and an estimated glycemic index. Different techniques affected the flour/starch quality in different ways. Therefore, for further industrial application, it could also be easier to select the method for food product based on their required techno-functional quality of flour/starch. In addition to the modification techniques, this study showed that the high bioaccessible polyphenol content and high polyphenol content in rice greatly slowed down the rate of digestion. This study also open for further exploring the possibility of using high polyphenol agricultural waste to modify starch and flour in a sustainable manner.
คณะวิทยาศาสตร์
ปัญหามลพิษทางอากาศ โดยเฉพาะฝุ่นละอองขนาดเล็ก PM2.5 เป็นปัญหาสำคัญที่ส่งผลกระทบต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อมในกรุงเทพมหานคร โครงการนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์และระบุปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อระดับของ PM2.5 มากที่สุด โดยใช้ข้อมูลคุณภาพอากาศ สภาพอากาศ และปัจจัยแวดล้อมอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง เพื่อตรวจสอบว่าปัจจัยใด เช่น อุณหภูมิ ความชื้น ความเร็วลม หรือมลพิษจากแหล่งอื่น มีผลต่อความผันผวนของ PM2.5 ผลการศึกษานี้จะช่วยให้สามารถระบุปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อปริมาณฝุ่น PM2.5 ได้อย่างเป็นระบบ ซึ่งสามารถนำไปใช้เป็นข้อมูลพื้นฐานสำหรับหน่วยงานภาครัฐ นักวิจัย และประชาชนทั่วไปในการวางแผนรับมือและลดผลกระทบจากมลพิษทางอากาศ นอกจากนี้ ผลลัพธ์ที่ได้ยังสามารถนำไปใช้สนับสนุนการตัดสินใจในการกำหนดนโยบายและมาตรการต่าง ๆ เพื่อปรับปรุงคุณภาพอากาศและสุขภาพของประชาชนในระยะยาว
คณะอุตสาหกรรมอาหาร
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อปรับปรุงกระบวนการผลิตกรดแกมมา-อะมิโนบิวทิริก (GABA) ในน้ำสับปะรดหมักโดยใช้โพรไบโอติกและแบคทีเรียกรดอะซิติก (AAB) ซึ่งเป็นจุลินทรีย์ที่มีศักยภาพในการเพิ่มปริมาณ GABA กระบวนการนี้ได้รับการพัฒนาเพื่อเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการของน้ำหมักสับปะรด และช่วยเพิ่มมูลค่าให้กับผลผลิตสับปะรดไทยที่มีราคาต่ำมาเป็นเวลานาน การศึกษานี้มุ่งเน้นไปที่การหาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิต GABA โดยพิจารณาปัจจัยต่าง ๆ เช่น ปริมาณน้ำตาล ค่า pH ระยะเวลาการหมัก และความเข้มข้นของ L-glutamate รวมถึงการเพาะเลี้ยงร่วมกันระหว่างโพรไบโอติกและแบคทีเรียกรดอะซิติก การทดลองดำเนินการโดยใช้เทคนิคการหมักแบบควบคุม และวิเคราะห์องค์ประกอบทางชีวภาพของน้ำหมักโดยใช้เครื่องมือขั้นสูง เช่น HPLC และ GC-MS ผลการวิจัยคาดว่าจะนำไปสู่การพัฒนาสูตรและกระบวนการผลิตเครื่องดื่มน้ำสับปะรดที่มีปริมาณ GABA สูง ซึ่งมีประโยชน์ต่อสุขภาพ เช่น ช่วยลดความเครียด ส่งเสริมการทำงานของสมอง และเพิ่มศักยภาพของอุตสาหกรรมอาหารหมักในประเทศไทย