| บทคัดย่อ |
งานวิจัยนี้ได้ศึกษาเกี่ยวกับการสังเคราะห์แกรฟีน (รีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์) จากชีวมวลที่เหลือทิ้งจากการเกษตร ได้แก่ เศษกะลาแมคคาเดเมีย เศษกัญชง และเศษไหม โดยการเปลี่ยนรูปชีวมวลให้เป็นวัสดุแกรไฟต์ผ่านกระบวนคาร์บอไนเซชัน จากนั้นทาการสังเคราะห์แกรฟีนออกไซด์จากผงแกรไฟต์ที่เตรียมได้ ด้วยวิธีโมดิฟายด์ฮัมเมอร์ แล้วจึงสังเคราะห์รีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ที่เตรียมได้จากชีวมวลทั้งสามชนิดด้วยสารละลายกรดแอล-แอสคอบิก ในสภาวะด่างโดยใช้สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ จากผลการศึกษาพบว่ามวลทั้งสามชนิดสามารถใช้ในการเตรียมแกรไฟต์ได้ โดยสภาวะที่เหมาะสมของเศษกะลาแมคคาเดเมีย เศษกัญชง และเศษไหม คือการเผาที่อุณหภูมิ ที่สภาวะ 800 °C นาน 3 ชั่วโมง ที่อุณหภูมิ 600 °C นาน 1 ชั่วโมง และที่อุณหภูมิ 600 °C นาน 1 ชั่วโมง ตามลาดับ เนื่องจากได้ร้อยละของผลผลิตมากที่สุด และผลผลิตที่ได้มีร้อยละของคาร์บอนที่สูง จากนั้นเมื่อนามาเตรียมเป็นแกรฟีนออกไซด์โดยใช้ด้วยวิธีโมดิฟายด์ฮัมเมอร์ และทาการรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ที่เตรียมได้ด้วยสารละลายกรดแอล-แอสคอบิก ในสภาวะที่ที่พีเอชเท่ากับ 9.5±0.5 พบว่าได้รีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ที่มีปริมาณคาร์บอนอยู่เกินกว่าร้อยละ 93 เมื่อนาไปศึกษาสมบัติทางไฟฟ้าพบว่ารีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ที่เตรียมได้มีค่าความต้านทานต่าและมีความสามารถในการนาไฟฟ้าได้ดี นอกจากนี้ยังพบว่าตัวเก็บประจุยิ่งยวดที่ใช้รีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ที่เตรียมจากกะลาแมคคาเดเมียและเศษไหม มีความสามารถในการเก็บประจุได้ดี ดังนั้นตัวเก็บประจุที่ใช้รีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ที่เตรียมจากกะลาแมคคาเดเมียและเศษไหม จึงสามารถนาไปประยุกต์ใช้ประโยชน์ต่อไปได้
This research focuses on the synthesis of graphene (graphene oxide) from agricultural biomass residues, including macadamia nutshell, hemp scraps, and silk waste. The conversion of biomass into graphene material was achieved through the process of carbonization, followed by the synthesis of graphene oxide from the prepared graphite powder using the modified Hummers' method. The subsequent reduction of graphene oxide was carried out using ascorbic acid solution under alkaline conditions with sodium hydroxide as the alkaline solution. The study revealed that all three types of the biomass could be effectively used for preparing graphite. The optimal conditions for macadamia nutshell, hemp scraps, and silk waste were found to be burning at 800 °C for 3 hours, 600 °C for 1 hour, and 600 °C for 1 hour, respectively. These conditions resulted in the highest yields, with carbon content exceeding 93%. From electrochemical study, it found that the reduced graphene oxide prepared from macadamia nutshell and silk waste was studied for its electrical properties. The reduced graphene oxide exhibited low electrical resistance and good conductivity. Furthermore, the charge storage capacity of the capacitor using reduced graphene oxide obtained from macadamia nutshell and silk waste was found to be excellent. Therefore, the supercapacitor derived from macadamia nutshell and silk waste-reduced graphene oxide can be applied effectively for future applications.
|
|---|
| คำสำคัญ |
วัสดุชีวมวลเหลือทิ้ง,แกรไฟต์ รีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์,ตัวเก็บประจุยิ่งยวด,Waste biomass material,Graphite,Reduced graphene oxide,Supercapacitor
|
|---|
