Published in: ACS Applied Nano Materials, 2020, 3(1), pp. 218–228
Title: Liquid-Phase Plasma-Assisted in Situ Synthesis of Amino-Rich Nanocarbon for Transition Metal Ion
Adsorption
Authors: Tipplook, M., Pornaroontham, P., Watthanaphanit, A., Saito, N.

นาโนคาร์บอนที่อุดมไปด้วยหมู่อะมิโน (amino-rich nanocarbon,NH2 -C) ถูกน ามาใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะตัวดูดซับ ไอออนของโลหะทรานซิชัน เนื่องจากความสามารถในการสร้างพันธะเชื่อมโยง (coordinate linkage) กับไอออนของโลหะทรานซิชัน และพื้นที่ผิวจ าเพาะกับความเป็นประจุที่สูง ในงานวิจัยนี้เราท าการสังเคราะห์ NH2 -C จากสารละลายผสมของ phenolและ APTES ((3-aminopropyl)triethoxysilane) ด้วยกระบวนการจุดติดพลาสมาในของเหลว (Solution Plasma Process) โดยการท าให้เกิด พลาสมาในสารละลายผสมดังกล่าว วิธีนี้มีข้อได้เปรียบกว่าวิธีทั่วไปที่ใช้ในการสังเคราะห์NH2 -C คือ สามารถท าให้เกิดนาโนคาร์บอน (carbonization) ไปพร้อมกับการปรับพื้นผิวด้วยหมู่อะมิโน (amination) ได้ในขั้นตอนเดียว ท าให้มีหมู่อะมิโนเกาะอยู่ทั้งบริเวณภายนอก และในรูพรุนของนาโนคาร์บอน ทั้งยังมีการกระจายตัวของหมู่อะมิโนที่ดี ส่งผลให้ NH2 -C ที่ได้มีความสามารถในการดูดซับไอออนของ โลหะทรานซิชันสูง เมื่อเทียบกับ NH2 -C ทั่วไป โดยมีความจุสูงสุดส าหรับการดูดซับ Cu2+ Zn2+ และ Cd2+ เป็น 144.9 mg/g 115.4 mg/g และ 102.0 mg/gตามล าดับ ค่าเหล่านี้สูงกว่า NH2 -C ทั่วไป 5 ตัว ที่น ามาเปรียบเทียบในสภาวะเดียวกันให้เห็นในงานวิจัยนี้ด้วย อย่าง เห็นได้ชัด ทั้งยังสามารถน ากลับมาใช้ใหม่ติดต่อกันได้มากถึง 10 ครั้ง โดยไม่สูญเสียความสามารถในการดูดซับอย่างมีนัยส าคัญ นอกจากนี้ เราได้ท าการศึกษาอุณหพลศาสตร์จลนศาสตร์และไอโซเทอร์มของการดูดซับ เพื่อพิสูจน์กลไกการดูดซับไอออนของโลหะ ทรานซิชัน ของ NH2 -C ที่สังเคราะห์ได้ในงานวิจัยนี้ด้วย