ความสามารถทางโฟโตคาตาลิติกของเคลือบแก้ว-เซรามิกสำหรับกระเบื้องเซรามิก แบบเผาเร็ว

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาผลการเติมสารเร่งปฏิกิริยา TiO₂และสารผสม TiO₂ /Al₂O₃ ต่อความสามารถทางโฟโตคาตาลิติกของเคลือบแก้ว-เซรามิก บนกระเบื้องเซรามิกแบบเผาเร็ว เพื่อการพัฒนาผลิตภัณฑ์กระเบื้องเคลือบแก้ว-เซรามิกที่สามารถทำความสะอาดผิวตัวเองได้ โดยไม่จำเป็นต้องมีการเคลือบทับชั้น TiO₂ที่ผิวนอกของกระเบื้องเคลือบเซรามิกอีกครั้ง เพื่อลดขั้นตอนและค่าใช้จ่ายด้านวัตถุดิบและพลังงานในการผลิตกระเบื้องเคลือบ แต่สามารถเพิ่มประโยชน์ในการใช้งานรวมทั้งเพิ่มความแข็งแรงทนทานของกระเบื้อง โดยศึกษาผลของปริมาณของสารเร่งปฏิกิริยา TiO₂และสารผสม TiO₂ /Al₂O₃  ตลอดจนอุณหภูมิและอัตราในการเผาที่มีผลต่อความสามารถทางโฟโตคาตาลิติกของเคลือบแก้ว-เซรามิก ที่ใช้ฟริตแก้วเป็นวัตถุดิบ ผลการศึกษาพบว่า การเติมสารเร่งปฏิกิริยา TiO₂เพียงอย่างเดียวโดยไม่มีการเติม Al₂O₃ ในเคลือบฟริต และเคลือบแก้ว-เซรามิก ส่งผลให้ TiO₂ เปลี่ยนโครงสร้างผลึกจาก Anatase ไปเป็น Rutile ทั้งหมดหลังจากเผาเคลือบที่อุณหภูมิ 1200ºC ซึ่งมีสมบัติโฟโตคาตาลิติกต่ำมาก ส่วนการเติมสารผสม TiO₂ /Al₂O₃  ในสัดส่วน 52/48 จนถึง 48/52 โดยน้ำหนัก ในเคลือบฟริต ไม่พบเฟสเดี่ยวของ Rutile TiO₂แยกออกมา แต่ TiO₂ จะรวมตัวกับ BaO ในฟริตเกิดสารประกอบ Barium Titanium Oxide (BaTiO_x) ซึ่งเป็นเฟสที่มีความสามารถด้านโฟโตคาตาลิติกได้ดีกว่าเฟส Rutile TiO₂เคลือบฟริตผสม TiO₂ /Al₂O₃  เผาเคลือบที่อุณหภูมิ 1200ºC พบปริมาณการสลายเมทิลีนบลู กว่า 44% จากการทดสอบต่อเนื่อง 60 นาที