การเตรียมวัสดุของผสมนาโนซิงค์ออกไซด์และนาโนคอปเปอร์ออกไซด์ สําหรับวัสดุของผสมพอลิเอทิลีนบรรจุภัณฑ์อาหารยับยั้งเชื้อก่อโรค
Date
ISBN
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Resource Type
Publisher
Journal Title
การเตรียมวัสดุของผสมนาโนซิงค์ออกไซด์และนาโนคอปเปอร์ออกไซด์ สําหรับวัสดุของผสมพอลิเอทิลีนบรรจุภัณฑ์อาหารยับยั้งเชื้อก่อโรค
Authors
Recommended by
Abstract
งานวิจัยชิ้นนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการสังเคราะห์วัสดุของผสมนาโนซิงค์ออกไซด์ คอปเปอร์ออกไซด์ โดยทําการศึกษาการสังเคราะห์ด้วยกระบวนการที่ต่างกันสามเทคนิค คือ เทคนิคสเปรย์ เทคนิคการตกตะกอนร่วม และเทคนิคการเกิดปฏิกิริยาที่สถานะของแข็ง และได้ทําการศึกษาปัจจัยที่มีผลเกี่ยวข้องต่อลักษณะหรือคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่สังเคราะห์ได้ รวมทั้งหาความสัมพันธ์ของปัจจัยต่าง ๆ ที่มีผลต่อการสังเคราะห์ รวมทั้งผลต่อความสามารถในการยับยั้งเชื้อจุลชีพก่อโรค ซึ่งเป็นสมบัติที่สามารถนําไปเป็นวัตถุดิบในการเตรียมวัสดุของผสมพอลิเอทิลีนสําหรับบรรจุภัณฑ์อาหาร ที่มีฤทธิ์ยับยั้งเชื้อก่อโรคได้ทําการศึกษายืนยันผลอัตลักษณ์ของสารที่สังเคราะห์ได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเลกตรอนแบบส่องกราดวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของสารตัวอย่างด้วยเทคนิคการแยกแยะพลังงานของกระเจิงรังสีเอกซ์ วิเคราะห์รูปแบบการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ และใช้เทคนิคการวิเคราะห์การดูดกลืนรังสีเอกซ์ ทําการทดสอบประสิทธิภาพการยับยั้งเชื้อโดยใช้เทคนิคการหาเคลียร์โซน ผลการวิจัยพบว่า การสังเคราะห์ด้วยเทคนิคสเปรย์ไพโรไลซีสด้วยรีแอคเตอร์ที่ทําการสร้างขึ้น ยังไม่แหมาะสมต่อการสังเคราะห์ เนื่องจากต้องใช้อัตราการไหลของกาซที่สูงเพื่อทําให้สารละลายเกิดเป็นละออง ซึ่งทําสารละลายมีเวลาอยู่ในรีแอคเตอร์น้อยไม่เพียงพอต่อการเกิดปฏิกิริยา ถึงแม้ว่าจะเพิ่มอุณหภูมิถึง 1,300 องศาเซลเซียส จะเกิดปฏิกิริยาได้บางส่วนและมีผลิตภัณฑ์ที่สังเคราะห์ได้ ปริมาณน้อยมาก การสังเคราะห์ด้วยเทคนิคการตกตะกอนร่วม พบว่า สามารถสังเคราะห์วัสดุของผสมอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์คอปเปอร์ออกไซด์ที่มีสัดส่วนของซิงค์ออกไซด์และคอปเปอร์ออกไซด์ต่าง ๆ กันได้ และมีการผสมกันของทั้งสองเฟสเป็นอย่างดี โดยผลที่ได้เกิดเป็นอนุภาคซิงค์ออกไซด์และคอปเปอร์ ออกไซด์ได้หลายลักษณะ เช่น ซิงค์ออกไซด์เฮกซะโกนอลนาโนเพลท ซิงค์ออกไซด์แท่ง ซิงค์ออกไซด์เข้ม คอปเปอร์ออกไซด์นาโนไวร์ เป็นต้น โดยสามารถทําการควบคุมลักษณะรูปร่างผลึกของอนุภาคได้ โดยการควบคุมชนิดไอออน ความเข้มข้นของสารต่าง ๆ รวมทั้งสภาพขั้วของสารละลาย เป็นต้น ผลการทดสอบการยับยั้งเชื้อก่อโรคกับเชื้อแบคที่เรีย Stephylococcus aureus (S. aueus) เป็นตัวแทนเชื้อก่อโรคแกรมบวก และ Escherichia coli (E. coli) เป็นตัวแทนเชื้อก่อโรคแกรมลบ พบว่า 4 ซิงค์ออกไซด์ที่สังเคราะห์ได้สามารถออกฤทธิ์ยับยั้งเชื้อได้ดีกว่าซิงค์ออกไซด์เกรดการค้าในอุตสาหกรรม หรือแม้กระทั่งเกรดนาโนโดยที่ซิงค์ออกไซด์รูปร่างเป็นแผ่นจะมีความสามารถยับยั้งเชื้อ ได้มากกว่าลักษณะแท่ง จากผลของสัดส่วนซิงค์ต่อคอปเปอร์พบว่า ที่สัดส่วนที่มีคอปเปอร์ออกไซด์มาก จะสามารถยับยั้งเชื้อได้มากกว่า โดยที่ขึ้นอยู่กับลักษณะของอนุภาคซิงค์ออกไซด์และคอปเปอร์ ออกไซด์ที่มีรูปร่างอนุภาคที่สามารถยับยั้งเชื้อได้ดีด้วย ซึ่งอนุภาคคอปเปอร์นาโนไวร์และอนุภาคคอปเปอร์นาโนไวร์ที่มีการเกาะกลุ่มในลักษณะหลวม ๆ จะออกฤทธิ์ยับยั้งเชื้อได้ดีที่สุด และออกฤทธิ์ยัยยั้งเชื้อได้ดีกว่าซิงค์ออกไซด์ การสังเคราะห์วัสดุของผสมนาโนซิงค์ออกไซด์คอปเปอร์ออกไซด์ด้วยเทคนิคการเกิดปฏิกิริยาที่สถานะของแข็งที่ปรับปรุงขึ้นในงานวิจัยนี้ สามารถทําการสังเคราะห์อนุภาคคอบเปอร์เจือในซิงค์ออกไซด์ที่ปริมาณต่าง ๆ กันได้ โดยพบว่าสามารถทําการควบคุมสัดส่วนของซิงค์ออกไซด์ต่อคอปเปอร์ ออกไซด์ได้ดีกว่าเทคนิคทางสารละลายหรือเทคนิคการตกตะกอนร่วมของผสมอนุภาคที่ได้มีลักษณะ การผสมเฟสที่ดีกว่า โดยพบว่าผลจากภาพถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดรูปแบบ การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ ผลการศึกษาด้วยเทคนิคการดูดกลืนรังสีเอกซ์ แสดงให้เห็นว่ามีการผสมของทั้งสองเฟสในระดับนาโนเมตร อนุภาคที่ได้มีขนาดอยู่ในช่วงต่ำกว่า 50 นาโนแมตร และมีความสม่ำเสมอสูง นอกจากนั้นแล้วยังพบว่าการเจือของคอปเปอร์ในซิงค์ออกไซด์โดยการเข้าไปแทนที่ซิงค์ในผลึก ผลการศึกษาการยังยั้งเชื้อพบว่าเมื่อสัดส่วนของคอปเปอร์ออกไซด์เพิ่มขึ้นจะสามารถยับยั้งเชื้อทั้งสองได้มากขี้น โดยที่สัดส่วนคอปเปอร์ 10 เปอร์เซ็นต์ จะสามารถยับยั้งเชื้อทั้งสองได้ดีที่สุด