การสังเคราะห์ไตรโคบอลต์เตตระออกไซด์ด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มอล และการศึกษาคุณลักษณะ

ผู้แต่ง

  • หนึ่งหทัย ชัยยา สาขาวิชาเคมีประยุกต์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่โจ้
  • วีรินท์รดา ทะปะละ สาขาวิชาเคมีประยุกต์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่โจ้
  • เพชรลดา กันทาดี สาขาวิชาเคมีประยุกต์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่โจ้
  • ณัฐพล เลาห์รอดพันธุ์ สาขาวิชานวัตกรรมเคมีอุตสาหกรรม คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่โจ้
  • ธานินทร์ แตงกวารัมย์ สาขาวิชาเคมีประยุกต์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่โจ้
  • รัชดาภรณ์ ปันทะรส สาขาวิชาเคมีประยุกต์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่โจ้

คำสำคัญ:

โคบอลต์ออกไซด์ , โคบอลต์ไนเตรต , เฮกซะไฮเดรต , ไฮโดรเทอร์มอล

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ได้ทำการเตรียมไตรโคบอลต์เตตระออกไซด์ (Co3O4) ด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มอล โดยใช้โคบอลต์ (II) ไนเตรต เฮกซะไฮเดรตเป็นสารตั้งต้น และโซเดียมไฮดรอกไซด์เป็นตัวรีดิวซ์ที่อัตราส่วนโดยโมลเท่ากัน จากนั้นให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 180 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 3 และ 5 ชั่วโมง จากนั้นเผาที่อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 5 ชั่วโมง เมื่อศึกษาหมู่ฟังก์ชันของโคบอลต์และออกซิเจนด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี (FTIR) พบที่หน่วยเลขคลื่น 570 และ 665 เซนติเมตร-1 เมื่อศึกษาลักษณะสัณฐานวิทยาด้วยเทคนิคจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) พบว่า อนุภาคของไตรโคบอลต์เตตระออกไซด์ มีลักษณะคล้ายเมล็ดข้าวขนาดเฉลี่ย 0.5 ไมโครเมตร เกาะกลุ่มกันเป็นก้อน เมื่อตรวจสอบโครงสร้างผลึกด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ (XRD) พบว่า ไตรโคบอลต์เตตระออกไซด์
มีโครงสร้างผลึกคิวบิก และค่าคงที่แลตทิซ (a) เท่ากับ 8.1100 อังสตรอม จากสมการเชียร์เรอร์ขนาดผลึกเฉลี่ยเท่ากับ 16.83 19.12 20.84 นาโนเมตร ตามลำดับ ในอนาคตโคบอลต์เตตระออกไซด์จะถูกนำไปใช้เป็นสารออกฤทธิ์ในการยับยั้งแบคทีเรียและเชื้อราในโรคพืช

References

Abdallah, A.M., & Awad, R. (2020). Study of the Structural and Physical Properties of Co3O4 Nanoparticles Synthesized by Co-Precipitation Method. Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, 33, 1395-1404.

Al-Tuwirqi, R., Al-Ghamdi, A.A., Aal, N.A., Umar, A., & Mahmoud, W.E. (2011). Facile synthesis and optical properties of Co3O4 nanostructures by the microwave route. Superlattices and Microstructures, 49(4), 416-421.

Bhargava, R., Khan, S., Ahmad, N., & Ansari, M.M.N. (2018). Investigation of structural, optical and electrical properties of Co3O4 nanoparticles. In 2nd International Conference on Condensed Matter and Applied Physics (ICC 2017). 030034. American Institute of Physics. https://doi.org/10.1063/1.5032369.

Das, D., & Saikia, B.J. (2023). Synthesis, characterization and biological applications of cobalt oxide (Co3O4) nanoparticles. Chemical Physics Impact, 6, 100137.

Dwivedi, A., Sharma, B.K., Rajagopalan, N., & Sinha, S. (2020). Hydrothermal Decomposition of Cobalt Hydroxide in Saturated Water Vapor. Industrial & Engineering Chemistry Research, 59(1), 491-496.

Fan, Z., Zhang, Z., Fang, W., Yao, X., Zou, G., & Shangguan, W. (2016). Low-temperature catalytic oxidation of formaldehyde over Co3O4 catalysts prepared using various precipitants. Chinese Journal of Catalysis, 37(6), 947-954.

Grybos, J., Hudy, C., Gryczynska, A., Piskorz, W., & Sojka, Z. (2020). Hydrothermal Synthesis of Euhedral Co3O4 Nanocrystals via Nutrient-Assisted Topotactic Transformation of the Layered Co(OH)2 Precursor under Anoxic Conditions: Insights into Intricate Routes Leading to Spinel Phase Development and Shape Perfection. Crystal Growth & Design, 20(12), 7771-7787.

Hou, Y., Kondoh, H., Shimojo, M., Kogure, T., & Ohta, T. (2005). High-Yield Preparation of Uniform Cobalt Hydroxide and Oxide Nanoplatelets and Their Characterization. The Journal of Physical Chemistry B, 109(41), 19094-19098.

Janjua, M.R.S.A. (2019). Synthesis of Co3O4 Nano Aggregates by Co-precipitation Method and its Catalytic and Fuel Additive Applications. Open Chemistry, 17(1), 865-873.

Lal, R., Bhatia, B.L., Tahira, A., Shaikh, S.F., Alsalme, A.M., Al-Othman, A.A., . . . , & Ibupoto, Z.H. (2021). Synthesis of composite material of cobalt oxide (Co3O4) with hydroxide functionalized multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) for electrochemical determination of uric acid. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 32(15), 20047-20057.

Lin, Y., Kan, K., Song, W., Zhang, G., Dang, L., Xie, Y., . . ., & Shi, K. (2015). Controllable synthesis of Co3O4/polyethyleneimine-carbon nanotubes nanocomposites for CO and NH3 gas sensing at room temperature. Journal of Alloys and Compounds, 639, 187-196.

Liu, B., Zhang, X., Shioyama, H., Mukai, T., Sakai, T., & Xu, Q. (2010). Converting cobalt oxide subunits in cobalt metal-organic framework into agglomerated Co3O4 nanoparticles as an electrode material for lithium ion battery. Journal of Power Sources, 195(3), 857-861.

Priyadharsini, C.I., Marimuthu, G., Pazhanivel, T., Anbarasan, P.M., Aroulmoji, V., Siva, V., & Mohana, L. (2020). Sol–Gel synthesis of Co3O4 nanoparticles as an electrode material for supercapacitor applications. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 96(2), 416-422.

Shi, Y., Pan, X., Li, B., Zhao, M., & Pang, H. (2018). Co3O4 and its composites for high-performance Li-ion batteries. Chemical Engineering Journal, 343, 427-446.

Thota, S., Kumar, A., & Kumar, J. (2009). Optical, electrical and magnetic properties of Co3O4 nanocrystallites obtained by thermal decomposition of sol–gel derived oxalates. Materials Science and Engineering: B, 164(1), 30-37.

UmaSudharshini, A., Bououdina, M., Venkateshwarlu, M., Manoharan, C., & Dhamodharan, P. (2020). Low temperature solvothermal synthesis of pristine Co3O4 nanoparticles as potential supercapacitor. Surfaces and Interfaces, 19, 100535.

Xu, Y., Zhang, F., Sheng, T., Ye, T., Yi, D., Yang, Y., . . ., & Yao, J. (2019). Clarifying the controversial catalytic active sites of Co3O4 for the oxygen evolution reaction. Journal of Materials Chemistry A, 7(40), 23191-23198.

Downloads

เผยแพร่แล้ว

2023-12-20 — Updated on 2024-05-29

Versions

How to Cite

ชัยยา ห. . ., ทะปะละ ว. . ., กันทาดี เ. . ., เลาห์รอดพันธุ์ ณ. . ., แตงกวารัมย์ ธ. . ., & ปันทะรส ร. . (2024). การสังเคราะห์ไตรโคบอลต์เตตระออกไซด์ด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มอล และการศึกษาคุณลักษณะ. PSRU Journal of Science and Technology, 8(3), 20–29. สืบค้น จาก https://ph01.tci-thaijo.org/index.php/Scipsru/article/view/252733 (Original work published 20 ธันวาคม 2023)

ฉบับ

ปีที่ 8 ฉบับที่ 3 (2023): กันยายน - ธันวาคม 2023

บท

บทความวิจัย

License

Copyright (c) 2023 PSRU Journal of Science and Technology

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

กองบรรณาธิการขอสงวนสิทธิ์ในการปรับปรุงแก้ไขตัวอักษรและคำสะกดต่างๆ ที่ไม่ถูกต้อง และต้นฉบับที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร PSRU Journal of Science and Technology ถือเป็นกรรมสิทธิ์ของคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏพิบูลสงคราม และ
ผลการพิจารณาคัดเลือกบทความตีพิมพ์ในวารสารให้ถือมติของกองบรรณาธิการเป็นที่สิ้นสุด