การสังเคราะห์และสมบัติโฟโตแคตาไลติกของอนุภาคซิงค์ออกไซด์ที่เจือด้วยคอปเปอร์

Synthesis and photocatalytic properties of Cu doped ZnO

Name: จีราวรรณ คุ้มโพน

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ -- วิทยานิพนธ์. วท.ม. (ฟิสิกส์) 2563

Classification :.LCCS: QD716.P45

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สาขาฟิสิกส์ -- วิทยานิพนธ์

ThaSH: การเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง

ThaSH: ทองแดง

ThaSH: สังกะสีออกไซด์

ThaSH: กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่งผ่าน

ThaSH: กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบกราด

Abstract: ในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาการสังเคราะห์ซิงค์ออกไซด์และซิงค์ออกไซด์ที่เจือด้วยคอปเปอร์ปริมาณร้อยละ 1, 3 และ 5 โดยโมล ด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มอลที่อุณหภูมิ 180 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 20 ชั่วโมง สำหรับการวิเคราะห์สารตัวอย่าง โครงสร้างของสารตัวอย่างสามารถวิเคราะห์ได้จากเครื่องตรวจวัดการเลี้ยวเบนด้วยรังสีเอกซ์ โครงสร้างทางสัณฐานวิทยาแสดงผลการวิเคราะห์โดย ใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด สำหรับการวิเคราะห์หมู่ฟังก์ชันของสารตัวอย่างจะใช้เครื่องฟูเรียร์ทรานสฟอร์ม อินฟราเรดสเปกโทรมิเตอร์ ในส่วนของสมบัติเชิงแสงเครื่องโฟโตลูมิเนสเซนซ์ สเปกโทรมิเตอร์ และเครื่องยูวี-วิสิเบิลสเปกโทรมิเตอร์ จะถูกนำมาใช้ในการวิเคราะห์ ผลจากการวิเคราะห์ด้วยเครื่องตรวจวัดการเลี้ยวเบนด้วยรังสีเอกซ์ พบว่า ซิงค์ออกไซด์มีโครงสร้างผลึกแบบ Hexagonal wurtzite มีรูปร่างเป็นแผ่นและมีแท่งเล็ก ๆ กระจายอยู่บนแผ่น และเมื่อซิงค์ออกไซด์ถูกเจือด้วยคอปเปอร์พบว่า ลักษณะโครงสร้างคล้ายกับซิงค์ออกไซด์ แต่ไม่มีพีคของคอปเปอร์เกิดขึ้น สำหรับผลของ UV-visible พบว่า ซิงค์ออกไซด์และซิงค์ออกไซด์ที่เจือด้วยคอปเปอร์ปริมาณร้อยละ 1, 3 และ 5 โดยโมล แสดงการดูดกลืนแสงในช่วงรังยูวีที่ความยาคลื่น 372.86, 373.60, 375.20 และ 380.27 นาโนเมตร ตามลำดับ และมีค่าช่องว่างแถบพลังงานประมาณ 3.10, 3.09, 3.05 และ 2.75 eV ตามลำดับ จากผลดังกล่าว พบว่า ค่าช่องว่างแถบพลังงานจะลดลงตามปริมาณการเจือด้วยคอปเปอร์ที่เพิ่มขึ้น สำหรับการศึกษาการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง แสดงให้เห็นว่า ซิงค์ออกไซด์ที่เจือด้วยคอปเปอร์ร้อยละ 5 โดยโมล สามารถย่อยสลายสารละลายสีย้อม Rhodamine B ได้ภายในเวลา 300 นาที นอกจากนี้ยังแสดงถึงประสิทธิภาพที่ดีที่สุดสำหรับค่า photodegradation rate constant ซึ่งเท่ากับ 1.2907 min-1 ดังนั้น ซิงค์ออกไซด์ที่เจือด้วยคอปเปอร์จึงมีความสามารถและมีสมบัติที่ดีในการเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง In this research, the synthesis of ZnO and 1, 3, 5 mol% Cu doped ZnO by hydrothermal method at 180 ºC for 20 hours had been studied. For the characterization, the structure of the samples was determined by X-ray Diffractometer. The morphology was investigated by Transmission Electron Microscope and Scanning Electron Microscope. Fourier Transform Infrared Spectrometer was used to characterize the functional group of the samples. The optical properties had been studied by Photoluminescence Spectrometer and UV-Visible Spectrometer. From XRD result, it was found that zinc oxide has hexagonal wurtzite structure and the shape is looked like a plate shape and also show a small rod distributed on the plate. When ZnO was doped by copper the structures are similar to ZnO. No any peak of copper appears. The UV-visible of zinc oxide showed that there is a UV absorption peak at 372.86, 373.60, 375.20 and 380.27 nm, respectively and the energy band gap values of ZnO and 1, 3, 5 mol% Cu doped ZnO were 3.10, 3.09, 3.05, and 2.75 eV, respectively. From this result, the energy gap decreases with the increasing amount of copper doping. For photocatalytic activity, we found that zinc oxide doped with 5% copper by mol was able to decompose the Rhodamine B dye solution in 300 minutes. Moreover, it also showed the best performance for photodegradation rate constant at 1.2907 min-1 . Therefore, copper doped zinc oxide is capable and perfect for a photocatalyst to degrade organic compounds.

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สำนักหอสมุด

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: tdckulib@ku.ac.th

Name: ศิริกาญจนา ทองมี

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์หลัก

Created: 2563

Modified: 2568-07-02

Issued: 2568-07-02

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: https://www.lib.ku.ac.th/KUthesis/2563/jeerawan-khu-all.pdf

CallNumber: QD716.P45 .จ37

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: ฟิสิกส์

Grantor: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

©copyrights มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	jeerawan-khu-all.pdf	3.54 MB

ใช้เวลา

0.017992 วินาที