การเตรียมและการตรวจหาลักษณะเฉพาะของรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์จากชีวมวลเหลือทิ้ง
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ได้ศึกษาเกี่ยวกับการสังเคราะห์รีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์จากชีวมวลที่เหลือทิ้งจากการเกษตร ได้แก่ เศษกะลาแมคคาเดเมียและเศษกัญชง โดยการเปลี่ยนรูปชีวมวลให้เป็นวัสดุแกรไฟต์ผ่านกระบวนการคาร์บอไนเซชันจากนั้นทำการสังเคราะห์แกรฟีนออกไซด์จากผงแกรไฟต์ที่เตรียมได้ด้วยวิธีโมดิฟายด์ฮัมเมอร์ และสังเคราะห์รีดิวซ์ แกรฟีนออกไซด์จากแกรฟีนออกไซด์ที่เตรียมได้ด้วยสารละลายกรดแอล-แอสคอบิกในสภาวะด่าง (โดยใช้สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์) ตามลำดับ จากผลการศึกษาพบว่าแกรไฟต์ที่เตรียมจากเศษกะลาแมคคาเดเมียที่สภาวะการเผาอุณหภูมิ 800 0C นาน 3 ชั่วโมง และแกรไฟต์ที่เตรียมจากเศษกัญชงที่ผ่านการเผาที่อุณหภูมิ 600 0C นาน 1 ชั่วโมง มีปริมาณร้อยละของธาตุคาร์บอนเท่ากับร้อยละ 80.93 และร้อยละ 82.30 ตามลำดับ สัณฐานวิทยาตรวจสอบด้วยกล้องอิเล็กตรอนแบบส่องกราด พบว่ามีรูพรุนระดับไมครอนกระจายอยู่ภายโครงสร้างของแกรไฟต์ที่เตรียมได้ รีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ที่เตรียมได้จากปฏิกิริยารีดักชันแกรฟีนออกไซด์ด้วยสารละลายกรดแอล-แอสคอบิกที่พีเอช 9.5±0.5 พบว่าได้รีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ที่มีปริมาณคาร์บอนอยู่เกินกว่าร้อยละ 93 เมื่อนำไปศึกษาสมบัติทางไฟฟ้าพบว่ารีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ที่เตรียมได้มีค่าความต้านทานต่ำและมีความสามารถในการนำไฟฟ้าได้ดี ดังนั้นรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ที่เตรียมจากกะลาแมคคาเดเมียและเศษกัญชงจึงมีศักยภาพที่จะนำไปศึกษาต่อยอดสำหรับการประยุกต์ใช้ในตัวเก็บประจุยิ่งยวดได้ในอนาคต
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ใน Journal of Vocational Education in Agriculture ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรง ซึ่งกองบรรณาธิการวารสารไม่จำเป็นต้องเห็นด้วยหรือร่วมรับผิดชอบใดๆ
บทความ ข้อมูล เนื้อหา ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ใน Journal of Vocational Education in Agriculture ถือเป็นลิขสิทธิ์ของJournal of Vocational Education in Agriculture หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อกระทำการใดๆ จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษรจาก Journal of Vocational Education in Agriculture ก่อนเท่านั้น
เอกสารอ้างอิง
Balandin, A., et al. (2008). Superior Thermal Conductivity of Single-Layer Graphene. Nano Letters, 8, 902-907.
Lee, C., et al. (2008). Measurement of the Elastic Properties and Intrinsic Strength of Monolayer Graphene. Science, 321, 385-388.
Zhou, X., et al. (2014). A review of Graphene Based Nanostructural Materials for Both Catalyst Supports and Metal-Free Catalysis in PEM Fuel Cell Oxygen Reduction Reactions. Advanced Energy Materials, 4(8), 1301523.
Shams, S. S., et al. (2015). Graphene Synthesis: A Review. Materials Science-Poland, 33(3), 566-578.
Razaq, A., et al. (2022). Review on Graphene-, Graphene Oxide-, Reduced Graphene Oxide-Based Flexible Composites: From Fabrication to Applications. Materials, 15(3), 1012.
Nair, S. S., et al. (2021). Efficiency of Different Methods of Oxidation of Graphite: A Key Route of Graphene Preparation. Graphene and 2D Materials Technologies, 6, 1-11.
Supriyanto, G., et al. (2018). Graphene Oxide from Indonesian Biomass: Synthesis and Characterization. BioResources, 13(3), 4832-4840.
Gao, W. (2015). Graphene oxide: Reduction recipes, spectroscopy, and applications. Berlin: Springer
Hummers Jr, W. S., & Offeman, R. E. (1958). Preparation of Graphitic Oxide. Journal of the american chemical society, 80(6), 1339-1339.
Singh, R. K., et al. (2016). Graphene Oxide: Strategies for Synthesis, Reduction and Frontier Applications. Rsc Advances, 6, 64993-65011.
Chua, C. K., & Pumera, M. (2014). Chemical Reduction Of Graphene Oxide: A Synthetic Chemistry Viewpoint. Chemical Society Reviews, 43(1), 291-312.
Wang, Y., et al. (2016). Electrochemical Capacitors: Mechanism, Materials, Systems, Characterization and Applications. Chemical Society Reviews, 45(21), 5925-5950.
Simon, P., & Gogotsi, Y. (2008). Materials for Electrochemical Capacitors. Nature materials, 7(11), 845-854.
Amaya, A., et al. (2007). Activated Carbon from Biomass Materials. Bioresource Technology, 98, 1635-1641.
Moonsri, P., et al. (2017). Production of Activated Carbon from Moldy Damaged Tamarind-Pod. Applied Mechanic and Material, 855, 137-142.
Kraszkiewicz, A., et al. (2019). Assessment of the Possibility of Using Hemp Biomass (Cannabis Sativa L.) for Energy Purposes: A Case Study. Applied Sciences, 9(20), 4437.
Moonsri, P., (2021). Properties of Macadamia Shell Charcoal Prepared by a Small Artificial Furnace. Journal of Vocational Institute of Agriculture, 5(1), 28-39. (in Thai)
Lu, X., et al. (2018). Biomass Carbon Materials Derived from Macadamia Nut Shells for High-Performance Supercapacitors. Bulletin of Materials Science, 41, 138.
Li, X., et al. (2019). Effects of Raw Materials on the Structures of Three Dimensional Graphene/Amorphous Carbon Composites Derived from Biomass Resources. Research on Chemical Intermediates, 45, 1131-1145.
Li, J., et al. (2019). Efficient Conversion of Lignin Waste to High Value Bio-Graphene Oxide Nanomaterials. Polymer, 11(4), 623.
He, Y., et al. (2013). An Overview of Carbon Materials for Flexible Electrochemical Capacitors. Nanoscale, 5(19), 8799-8820.
Zaaba, N. I., et al. (2017). Synthesis of Graphene Oxide Using Modified Hummers Method: Solvent Influence. Procedia engineering, 184, 469-477.
Marcano, D. C., et al. (2010). Improved Synthesis of Graphene Oxide. ACS nano, 4(8), 4806-4814.
Dubin, S., et al. (2010). A One-Step, Solvothermal Reduction Method for Producing Reduced Graphene Oxide Dispersions in Organic Solvents. ACS nano, 4(7), 3845-3852.
