การสังเคราะห์พอลิไดอะเซตทิลีนด้วยเทคนิคไมโครเวฟ เพื่อประยุกต์ใช้ในการตรวจวัดสารลดแรงตึงผิวในสิ่งแวดล้อม
DOI:
https://doi.org/10.14456/lsej.2024.22คำสำคัญ:
พอลิไดอะเซตทิลีน, สารลดแรงตึงผิว, เทคนิคไมโครเวฟบทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ศึกษาการสังเคราะห์สารละลายพอลิไดอะเซตทิลีนด้วยเทคนิคไมโครเวฟ เพื่อเป็นแนวทางในการประยุกต์ใช้ในการตรวจวัดสารลดแรงตึงผิวที่ปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อม โดยการศึกษานี้ทำการเตรียมสารพอลิไดอะเซตทิลีนในระบบตัวทำละลายผสมร่วมกับเทคนิคไมโครเวฟภายใต้สภาวะที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส ขนาดกำลังไฟ 1000 วัตต์ เป็นเวลา 5, 15, 30 และ 60 นาที จากผลการศึกษา พบว่า สามารถเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นสูง มีลักษณะรูปร่างสัณฐานวิทยา
ที่ชัดเจน และที่สำคัญคือใช้เวลาในการสังเคราะห์ได้อย่างรวดเร็วเพียง 5 นาที พอลิไดอะเซตทิลีนที่ได้ยังคงมีลักษณะโครงสร้างผลึกและอันตรกิริยาภายในโมเลกุลมีความสอดคล้องกับการสังเคราะห์ด้วยวิธี
การกำจัดตัวทำละลายแบบปกติ การสังเคราะห์ด้วยเทคนิคไมโครเวฟนี้เป็นการลดขั้นตอนในการสังเคราะห์ที่ยุ่งยากซับซ้อนและเพิ่มความปลอดภัยจากการที่ไม่ต้องอาศัยขั้นตอนการระเหยของสารเคมีในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ได้อีกด้วย นอกจากนี้ยังได้ศึกษาพฤติกรรมการเปลี่ยนสีต่อสารลดแรงตึงผิวชนิดที่มีประจุบวก (CTAB) พบว่า เมื่อเติม CTAB ลงไปในระบบจะเกิดการเปลี่ยนสีจากสีน้ำเงินเป็นสีเหลืองที่สังเกตได้อย่างชัดเจนที่ปริมาณความเข้มข้น 0.22, 0.45, 0.67 และ 1.12 มิลลิกรัมต่อลิตร สำหรับเวลาในการสังเคราะห์ 5, 15, 30 และ 60 นาที ตามลำดับ จะเห็นได้ว่าเมื่อใช้เวลาในการสังเคราะห์ด้วยเทคนิคไมโครเวฟลดลงจะส่งผลให้พอลิไดอะเซตทิลีนเกิดการเปลี่ยนสีได้เร็วขึ้น จากผลการศึกษาข้างต้นสามารถนำมาเป็นแนวทางในการประยุกต์ใช้สำหรับการตรวจวัดสารลดแรงตึงผิวเบื้องต้นได้
เอกสารอ้างอิง
Al-Gaashani R, Radiman S, Tabet N, Daud AR. Effect of microwave power on the morphology and optical property of zinc oxide nano-structures prepared via a microwave-assisted aqueous solution method. Materials Chemistry and Physics 2011;125(3):846-852.
Beliktay G, Shaikh T, Koca E, Cingil HE. Effect of UV irradiation time and headgroup interactions on the reversible colorimetric pH response of polydiacetylene assemblies. ACS Omega 2023;8(40): 37213-37224.
Brahma S, Liu CP, Shivashankar SA. Microwave irradiation assisted, one pot synthesis of simple and complex metal oxide nanoparticles: a general approach. Journal of Physics D: Applied Physics 2017;50(40):40LT03.
Chanakul A, Saymung R, Seetha S, Traiphol R, Traiphol N. Solution-mixing method for large-scale production of reversible thermochromic and acid/base-colorimetric sensors. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2021;615:126241.
Charoenthai N, Pattanatornchai T, Wacharasindhu S, Sukwattanasinitt M, Traiphol R. Roles of head group architecture and side chain length on colorimetric response of polydiacetylene vesicles to temperature, ethanol and pH. Colloid and interface Science 2011;360(2):565-573.
Das A, Banik BK. Foundational principles of microwave chemistry. In: Elsevier eBooks.; 2021:3-26.
De La Hoz A, Díaz‐Ortiz Á, Prieto P. Microwave-Assisted Green Organic Synthesis. In: The Royal Society of Chemistry eBooks; 2016:1-33.
Fu L, Hou C. A polydiacetylene-based smart cellulose aerogel functionalized by ZnO/MoS2 heterojunction for simultaneous visual detection and photocatalytic degradation of gaseous VOCs. Separation and Purification Technology 2023;314:123512.
Gaba M, Dhingra N. Microwave chemistry: general features and applications. Indian Journal of Pharmaceutical Education and Research 2011; 45(2):175-183.
Geetanjali, Savan R. Microwave-assisted organic synthesis in water. Current Microwave Chemistry 2021;8(2):117-127.
Ge M, He Z, Song Z. Polydiacetylene/organic magadiite nanocomposite film with stable reversible structure and reversible thermochromism. Journal of Polymer Research 2022;29(9):382.
Hussain S, Deb R, Suklabaidya S, Bhattacharjee D, Hussain SA. Polydiacetylene a unique material to design biosensors. Materials Today: Proceedings 2022;65:2765-2772.
Kawamura S. Integrated design and operation of water treatment facilities. 2nd Edition, John Wiley & Sons: Inc. New York; 2000.
Khanantong C, Charoenthai N, Phuangkaew T, Kielar F, Traiphol N, Traiphol R. Phase transition, structure and color-transition behaviors of monocarboxylic diacetylene and polydiacetylene assemblies: The opposite effects of alkyl chain length. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2018;553:337-348.
Khanantong C, Srinopkun T, Boonmak T, Siriboon J. One-pot microwave-assisted approach of polydiacetylene/zinc oxide nanocomposite for reversible thermochromic. Journal of Metals, Materials and Minerals 2024;34(2):1922.
Lee KM, Moon J, Jeon H, Chen X, Kim HJ, Kim S, Kim SJ. al el. Diverse colorimetric changes of polydiacetylenes with cationic surfactants and their mechanistic studies. Journal of Materials Chemistry 2011;21(43):17160.
Nguyen LH, Naficy S, McConchie R, Dehghani F, Chandrawati R. Polydiacetylene-based sensors to detect food spoilage at low temperatures. Journal of Materials Chemistry C 2019;7(7):1919-1926.
Pankaew A, Traiphol N, Traiphol R. Tuning the sensitivity of polydiacetylene-based colorimetric sensors to UV light and cationic surfactant by co-assembling with various polymers. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2021;608:125626.
Pattanatornchai T, Charoenthai N, Wacharasindhu S, Sukwattanasinitt M, Traiphol R. Control over the color transition behavior of polydiacetylene vesicles using different alcohols. Journal of Colloid and Interface Science 2013;391:45-53.
Qian X, Städler B. Recent developments in Polydiacetylene-Based sensors. Chemistry of Materials 2019;31(4):1196-1222.
Saymung R, Traiphol N, Traiphol R. Promoting self-assembly and synthesis of color-responsive polydiacetylenes using mixed water-organic solvents: Effects of solvent composition, structure, and incubation temperature. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2021;626:127046.
Traiphol N, Chanakul A, Kamphan A, Traiphol R. Role of Zn2+ ion on the formation of reversible thermochromic polydiacetylene/zinc oxide nanocomposites. Thin Solid Films. 2017; 622;122-129.
Tjandra AD, Pham AH, Chandrawati R. Polydiacetylene-Based sensors to detect volatile organic compounds. Chemistry of Materials 2022;34(7):2853-2876.
Weston M, Tjandra AD, Chandrawati R. Tuning chromatic response, sensitivity, and specificity of polydiacetylene-based sensors. Polymer Chemistry 2020;11(2):166-183.
Wu D, Zhang R, Lin G. Molecular-level design of excellent reversible thermochromic polydiacetylene materials with the simultaneous enhancement of multiple performances. Materials Chemistry Frontiers 2021;5(18):7041-7050.
Yao S, Li J, Jiang L. Effect of amphiphilic molecules upon chromatic transitions of polydiacetylene vesicles in aqueous solutions. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 2004;39(3):113-118.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2024 Life Sciences and Environment Journal
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Each article is copyrighted © by its author(s) and is published under license from the author(s).
0-5526-7000 Ext. 7230
