เล่มเต็มเห็ดฟาง ล่าสุด2

การสังเคราะห์และพิสูจน์เอกลักษณ์ของอนุภาคนาโนแคลเซียมออกไซด์ที่ใช้สารสกัด จากเห็ดฟางเป็นสารแม่แบบ Synthesis and characterization of calcium oxide nanoparticles using straw mushroom extract as a template นฤมล โคตรนุกุล ธนิวรรณ ขานเกตุ มณีรัตน์ สังสหชาติ โครงงานนี้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตร ครุศาสตรบัณฑิต สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ทั่วไปและเคมี มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี 2565 ลิขสิทธิ์ของมหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี

การสังเคราะห์และพิสูจน์เอกลักษณ์ของอนุภาคนาโนแคลเซียมออกไซด์ที่ใช้สารสกัด จากเห็ดฟางเป็นสารแม่แบบ Synthesis and characterization of calcium oxide nanoparticles using straw mushroom extract as a template นฤมล โคตรนุกุล ธนิวรรณ ขานเกตุ มณีรัตน์ สังสหชาติ โครงงานนี้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตร ครุศาสตรบัณฑิต สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ทั่วไปและเคมี มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี 2565 ลิขสิทธิ์ของมหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี

หัวข้อวิจัย การสังเคราะห์และพิสูจน์เอกลักษณ์ของอนุภาคนาโนแคลเซียมออกไซด์ ที่ใช้สารสกัดจากเห็ดฟางเป็นสารแม่แบบ ผู้วิจัย นางสาวนฤมล โคตรนุกุล นางสาวธนิวรรณ ขานเกตุ นางสาวมณีรัตน์ สังสหชาติ สาขาวิชา วิทยาศาสตร์ทั่วไปและเคมี อาจารย์ที่ปรึกษา ดร.นริศ ประชุมรักษ์ คณะกรรมการบริหารหลักสูตรครุศาสตรบัณฑิต สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ทั่วปและเคมี มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี อนุมัติให้นับโครงงานฉบับนี้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตาม หลักสูตรครุศาสตรบัณฑิต สาขาวิทยาศาสตร์ทั่วไปและเคมี มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี คณะกรรมการสอบโครงงาน ประธานกรรมการ (ดร.นริศ ประชุมรักษ์) กรรมการ (ดร.อดิศักดิ์ ทาขุลี) กรรมการ (อ.อัครเดช มูลอาจ) หัวหน้าสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ (ผศ.ดร.จันทร์จิรา จูมพลหล้า)

ก หัวข้อวิจัย การสังเคราะห์และพิสูจน์เอกลักษณ์ของอนุภาคนาโนแคลเซียมออกไซด์ ที่ใช้สารสกัดจากเห็ดฟางเป็นสารแม่แบบ ผู้วิจัย นางสาวนฤมล โคตรนุกุล นางสาวธนิวรรณ ขานเกตุ นางสาวมณีรัตน์ สังสหชาติ สาขาวิชา วิทยาศาสตร์ทั่วไปและเคมี อาจารย์ที่ปรึกษา ดร.นริศ ประชุมรักษ์ ปีการศึกษา 2565 บทคัดย่อ งานวิจัยนี้สามารถสกัดสารแม่แบบจากเห็ดฟางได้ โดยใช้น้้าเป็นตัวท้าละลายในการสกัด การ พิสูจน์เอกลักษณ์เบื้องต้นด้วยเทคนิค FT-IR พบหมู่ฟังก์ชันส้าคัญได้แก่ หมู่ไฮดรอกซิล (O-H) หมู่ แอลคิล (C-H) หมู่คาร์บอนิล (C=O) หมู่อะมิโน (N-H) ของเอไมด์และพบพีค C-O ของเอสเทอร์และ สามารถสังเคราะห์ CaO ที่มีอนุภาคขนาดนาโนเมตร โดยใช้สารแม่แบบที่สกัดจากเห็ดฟาง และใช้ Ca(NO3 )2 เป็นสารตั้งต้น โดยใช้อุณหภูมิในการสังเคราะห์ที่ 700°C ได้ผลผลิตร้อยละ 15.93 ผลการ พิสูจน์เอกลักษณ์ของ CaO ที่สังเคราะห์ได้ด้วยเทคนิค XRD พบพีคเอกลักษณ์ที่ยืนยันได้ว่าสารที่ สังเคราะห์ได้เกิดเป็น CaO อย่างสมบูรณ์ จากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค FT-IR ของ CaO พบเฉพาะที่ เป็นพีคการสั่นของ Ca-O ที่เลขคลื่น 530 cm -1 เท่านั้น จึงแสดงให้เห็นว่าสารที่สังเคราะห์ได้เป็น CaO อย่างสมบูรณ์จากการศึกษาสัณฐานวิทยาของ CaO ด้วยเทคนิค SEM และ TEM พบว่ามีขนาด ของอนุภาคอยู่ในช่วง 9-31 nm และมีขนาดของอนุภาคเฉลี่ยเท่ากับ 18.04 nm และมีอนุภาคมีการ จับตัวเป็นแท่ง และต่อกันเป็นโครงร่างตาข่าย จากการวิเคราะห์ธาตุด้วยเทคนิค EDX พบว่ามีธาตุ Ca และ O ในปริมาณที่สูง จึงยืนยันได้ว่าสารที่สังเคราะห์ขึ้นเป็น CaO และจากการศึกษาการดูดกลืน แสงด้วยเทคนิค UV-Vis พบว่า CaO มีค่าการดูดกลืนแสงสูงสุดที่ความยาวคลื่น 216 nm และมี แถบพลังงานเท่ากับ 5.32 eV

ข Project Title Synthesis and characterization of calcium oxide nanoparticles using straw mushroom extract as a template Authors Miss.Naruemon Khotnukun Miss.Thaniwan Khanket Miss.Maneerat Sangsahachat Project Advisor Dr.Narid Prachumrak Degree Bachelor of Education (General Science and Chemistry) Academic Year 2022 ABSTRACT

ค กิตติกรรมประกาศ งานวิจัยวิทยาศาสตร์ทางเคมีฉบับนี้ส้าเร็จลุล่วงอย่างสมบูรณ์ได้ด้วยความกรุณา และการ อนุเคราะห์จาก ดร.นริศ ประชุมรักษ์ อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงาน ที่ได้ให้ค้าเสนอแนะ แนวคิด ตลอดจน แก้ไขข้อบกพร่องต่าง ๆ มาโดยตลอด จนโครงงานเล่มนี้เสร็จสมบูรณ์ผู้ท้าวิจัยจึงขอขอบพระคุณเป็น อย่างสูงมา ณ ที่นี้ ขอขอบพระคุณ คณาจารย์สาขาวิชาเคมีทุกท่าน ที่ได้ให้ความรู้ทางเคมีที่เป็นประโยชน์อย่างยิ่ง ในการท้าโครงงาน ขอขอบพระคุณ คณาจารย์สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ คณะครุศาสตร์ทุกท่าน ที่ให้การสนับสนุน การท้าโครงงานในครั้งนี้ ขอบขอบพระคุณ สาขาวิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี ที่ได้อนุเคราะห์สถานที่ เครื่องมืออุปกรณ์ และสารเคมีต่าง ๆ ที่ใช้ในการทดลอง ตลอดจนเจ้าหน้าที่ ห้องปฏิบัติการที่ให้ความสนับสนุน และแนะน้าความรู้ในการใช้อุปกรณ์ และเครื่องมือต่าง ๆ ให้ถูกต้อง ขอกราบขอบพระคุณบิดา มารดา และญาติพี่น้องที่ได้ให้ความรัก ความอบอุ่น ความห่วงใย และคอยเป็นก้าลังใจ ท้าให้ผู้วิจัยประสบความส้าเร็จมาจนถึงบัดนี้ นฤมล โคตรนุกุล ธนิวรรณ ขานเกตุ มณีรัตน์ สังสหชาติ

ง สารบัญ หน้า บทคัดย่อ (ภาษาไทย) ก บทคัดย่อ (English) ข กิตติกรรมประกาศ ค สารบัญ ง สารบัญภาพ ฉ สารบัญตาราง ซ บทที่1 บทน า 1 1.1 ที่มาและความส้าคัญของปัญหา 1 1.2 วัตถุประสงค์การวิจัย 2 1.3 ขอบเขตของการวิจัย 3 1.4 ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ 3 1.5 สถานที่ด้าเนินงานวิจัย 3 บทที่ 2 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง 6 2.1 แหล่งก้าเนิดเห็ดฟาง 6 2.2 ลักษณะทั่วไปของเห็ดฟาง 6 2.3 ประโยชน์ของเห็ดฟาง 7 2.4 องค์ประกอบทางเคมีเห็ดฟาง 8 2.5 แคลเซียมออกไซด์ 9 2.6 ประโยชน์ของปูนขาว 10 2.7 นาโนเทคโนโลยี (Nanotechnology) 10 2.8 นาโนศาสตร์ (Nanoscience) 11 2.9 ประเภทของนาโนเทคโนโลยี 11 2.10 วิธีการผลิตนาโนเทคโนโลยี 12 2.11 ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับนาโนเทคโนโลยี 12 2.12 หลักการใช้เครื่องมือ 14 2.13 งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง 20

จ สารบัญ (ต่อ) หน้า บทที่ 3 วิธีด าเนินงาน 23 3.1 เครื่องมือและอุปกรณ์ 23 3.2 สารเคมีและตัวอย่าง 23 3.3 ขั้นตอนการทดลอง 24 บทที่ 4 ผลการทดลอง 32 4.1 ผลการศึกษาปริมาณสารสกัดที่ได้จากเห็ดตัวอย่าง 32 4.2 การหาอุณหภูมิส้าหรับสังเคราะห์ CaO-NPs ด้วยเทคนิค TGA (Thermogravimetric Analysis) 32 4.3 ผลการพิสูจน์เอกลักษณ์ของ CaO-NPs ด้วยเทคนิค XRD (X-Ray Diffractometer) 33 4.4 ผลการวิเคราะห์หมู่ฟังก์ชันด้วยเทคนิค FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectrometer) 34 4.5 ผลการศึกษาสัณฐานวิทยาด้วยเทคนิค SEM (Scanning Electron Microscopy) 35 4.6 ผลการศึกษาสัณฐานวิทยาด้วยเทคนิค TEM (Transmission Electron Microscopy) และวิเคราะห์ธาตุด้วยเทคนิค EDX Energy (Dispersive X-ray Spectrometer) 36 4.7 ผลการศึกษาการดูดกลืนแสงด้วยเทคนิค UV-Vis spectrophotometer 39 บทที่ 5 สรุปผลการทดลอง 41 สรุปผลการทดลอง 41 เอกสารอ้างอิง 42 ประวัติผู้วิจัย 44

ฉ สารบัญภาพ ภาพที่ หน้า 2.1 โครงสร้างของ Folic acid 9 2.2 การท้างานของเครื่อง XRD 16 2.3 การท้างานของเครื่อง FT-IR 17 2.4 ส่วนประกอบและการท้างานของเครื่อง SEM 18 2.5 ส่วนประกอบและการท้างานของเครื่อง TEM 19 2.6 การท้างานของเครื่อง UV-Vis 20 3.1 ล้างเห็ดให้สะอาดและหั่นให้เป็นชิ้นเล็ก ๆ 24 3.2 อบเห็ดให้แห้งด้วยตู้อบลมร้อน 24 3.3 ปั่นเห็ดให้ละเอียด (ซ้าย) เติมน้้ากลั่นลงในเห็ดที่ปั่นแล้ว (ขวา) 25 3.4 สกัดเห็ดตัวอย่างด้วยการอบในตู้อบลมร้อน 25 3.5 กรองสารสกัดจากเห็ดด้วยเครื่องกรองสุญญากาศ 25 3.6 ระเหยสารสกัดให้แห้งด้วยเครื่องระเหยสุญญากาศแบบหมุน 26 3.7 อบสารสกัดให้แห้ง 26 3.8 การกระจายสารผสมให้เข้ากันในอ่างอัลตราโซนิค 27 3.9 สารละลายในรูปเจล 27 3.10 การเผาสารละลายในรูปเจล 27 3.11 CaO-NPs 28 3.12 เครื่อง TGA 28 3.13 เครื่อง FT-IR spectrometer 29 3.14 เครื่อง UV-Vis spectrophotometer 29 3.15 เครื่อง XRD 30 3.16 วิเคราะห์และพิสูจน์เอกลักษณ์ของ CaO ด้วยเครื่องมือ SEM 30 3.17 เครื่อง TEM/EDX 31 4.1 กราฟ TGA ของสารประกอบเชิงซ้อนระหว่างแคลเซียมไอออนกับสารสกัดจาก เห็ดฟาง 33 4.2 กราฟ XRD ของ CaO-NPs ที่สังเคราะห์ขึ้นที่อุณหภูมิ 700 °C 34 4.3 กราฟ FT-IR Spectrum ของสารตัวอย่าง 35 4.4 รูป SEM แสดงสัณฐานวิทยาของ CaO-NPs ก้าลังขยาย 20,000 เท่า 36

ช สารบัญภาพ (ต่อ) ภาพที่ หน้า 4.5 รูป SEM แสดงสัณฐานวิทยาของ CaO-NPs ก าลังขยาย 30,000 เท่า 36 4.6 รูป TEM แสดงสัณฐานวิทยาของ CaO-NPs ที่แถบมาตราส่วน 1 µm 37 4.7 รูป TEM แสดงสัณฐานวิทยาของ CaO-NPs ที่แถบมาตราส่วน 200 nm 37 4.8 รูป TEM แสดงสัณฐานวิทยาของ CaO-NPs ที่แถบมาตราส่วน 100 nm 38 4.9 กราฟแสดงขนาดอนุภาคของ CaO-NPs 38 4.10 กราฟ EDX ของ CaO-NPs 39 4.11 กราฟ UV-Vis Spectrum ของ CaO-NPs 39 4.12 กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง (h) 2 กับ Energy ของ CaO-NPs 40

ซ สารบัญตาราง ตารางที่ หน้า 2.1 คุณค่าทางโภชนาการ ของเห็ดฟางสด (100 กรัม) (DisThai, 2017) 8 2.2 สมบัติทางเคมีของแคลเซียมออกไซด์ (Calcium oxide) (จิรนันท์รอดเพราะบุญ, 2564). 10 4.1 ผลผลิตร้อยละของสารตัวอย่าง 32

1 บทที่ 1 บทน า 1.1 ที่มาและความส าคัญ แคลเซียมออกไซด์ (Calcium oxide) มีสูตรทางเคมีคือ CaO ลักษณะโดยทั่วไปเป็นผงสีขาว มีฤทธิ์เป็นด่าง กัดกร่อนได้ โดยปกติแล้วจะผลิตแคลเซียมออกไซด์ (CaO) จากการเผาวัสดุใด ๆ ที่มี ส่วนผสมจ้าพวกหินปูน (Calcium carbonate, CaCO3 ) เป็นองค์ประกอบ ณ อุณหภูมิสูงกว่า 825 ºC เรียกกระบวนการเผานี้ว่า Calcination ดังปฏิกิริยานี้ (จิรนันท์ รอดเพราะบุญ, 2564) CaCO3 (s) ⇌ CaO (s) + CO2 (g) ประโยชน์ของแคลเซียมออกไซด์ในด้านต่าง ๆ เช่น ด้านการก่อสร้างจะใช้ในการปรับปรุง คุณภาพของดินกระจายตัว (Dispersive Soil) และใช้เป็นสารตัวเติมในยางแอสฟัลต์ส้าหรับราดถนน ฯลฯ ในด้านการเกษตรจะใช้ปรับสภาพของดินและน้้าที่เป็นกรด และใช้แก้น้้ากระด้าง ในด้าน อุตสาหกรรมจะใช้ดึงสารเจือปนในการผลิตเหล็กคุณภาพสูง ใช้เป็นสารเติมในอุตสาหกรรมยาง เซรามิก กระดาษ และใช้ผลิตโซดาไฟ สารฟอกขาว ฯลฯ (บริษัท ดีคอนโปรดักส์ จ้ากัด (มหาชน), 2023) อนุภาคนาโน (Nanoparticles, Nps) เป็นเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการจัดการการ สร้างหรือการวิเคราะห์วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักรหรือผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดเล็กมาก ๆ ในระดับนาโนเมตร (ประมาณ 1-100 นาโนเมตร) รวมถึงการออกแบบหรือการประดิษฐ์เครื่องมือ เพื่อใช้สร้างหรือ วิเคราะห์วัสดุในระดับที่เล็กมาก ๆ เช่น การจัดอะตอมและโมเลกุลในต้าแหน่งที่ต้องการได้อย่าง ถูกต้องแม่นย้า ส่งผลให้โครงสร้างของวัสดุ หรืออุปกรณ์ มีสมบัติพิเศษขึ้นไม่ว่าทางด้านกายภาพ เคมี หรือชีวภาพ และสามารถน้าไปใช้ให้เกิดประโยชน์ได้ ปัจจุบันมีการน้านาโนเทคโนโลยีเข้ามาปรับปรุงหรือพัฒนาผลิตภัณฑ์ให้มีประสิทธิภาพดี ยิ่งขึ้น และสร้างจุดขายให้กับสินค้า ก้าลังเป็นที่นิยมเป็นอย่างมาก เช่น เสื้อนาโน เป็นเสื้อที่ได้ ประยุกต์เอาเทคโนโลยีระดับนาโน ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเนื้อผ้าธรรมดาให้มีคุณสมบัติเพิ่มขึ้น อัน ได้แก่ คุณสมบัติกันน้้า กันรังสียูวี กันแบคทีเรีย กันไฟฟ้าสถิต รวมถึงกันยับ คุณสมบัติข้างต้นจะช่วย ให้เนื้อผ้ามีจุดเด่นเพิ่มขึ้น และมีผลต่ออุตสาหกรรมสิ่งทอของประเทศไทยเป็นอย่างมาก จากการศึกษาการสังเคราะห์ CaO พบว่าสามารถท้าการสังเคราะห์ได้ในแบบอื่น ๆ เช่น การ ใช้แคลเซียมไนเตรต (Calcium nitrate, Ca(NO3 )2 ) กับลินิน (Linum usitatissimum) ที่สกัดจาก

2 ธรรมชาติเป็นสารแม่แบบ แล้วน้าไปเผาที่อุณหภูมิสูง ก็สามารถเกิดเป็น CaO ระดับนาโนเมตรได้ โดยสารแม่แบบที่ใช้พบว่า มีหมู่ไฮดรอกซิลเป็นองค์ประกอบหลักในโครงสร้างท้าให้เกิดการกระจาย ตัวของ CaO ให้อยู่ในระดับนาโนเมตรได้ (Moghaddas, S. S. T. H. และคณะ, 2022) เห็ดฟาง (Volvariella Volvacea) มีลักษณะเป็นเห็ดที่มีดอกตูมก้อนกลมสีขาวเนื้อแน่น ละเอียด เมื่อหมวกเห็ดเจริญขึ้นจะแผ่กางออกเป็นลักษณะเหมือนหรือคล้ายกับร่ม มีการศึกษาวิจัย องค์ประกอบทางเคมีของเห็ดฟางพบว่า เห็ดฟางประกอบไปด้วย Polysaccharide , β-glucan และ ยังพบสาร cardiotoxic ที่มีคุณสมบัติช่วยป้องกันเซลล์มะเร็งสาร vovatoxin ที่มีฤทธิ์ต้านไวรัสและ ยังพบสาร Folic acid ที่ช่วยรักษาโรคโลหิตจางได้ และยังมีคุณค่าทางโภชนาการ (Disthai, 2017) นอกจากนี้ยังพบว่าเห็ดมีหมู่ไฮดรอกซิล (O-H), หมู่คาร์บอนิล (C=O) และอะมิโน (N-H) ของ เอไมด์, และหมู่เอสเทอร์ เป็นองค์ประกอบ ซึ่งจากการพบหมู่ไฮดรอกซิลในเห็ด จึงคาดว่าจะน้าสาร สกัดจากเห็ดมาเป็นสารแม่แบบในการสังเคราะห์ CaO ที่มีอนุภาคขนาดนาโนเมตรได้ (Nojehdehi, M. E. และคณะ, 2016) ดังนั้น งานวิจัยนี้จึงสนใจที่จะศึกษาการสังเคราะห์ CaO ที่มีอนุภาคขนาดนาโนเมตร โดยใช้ Ca(NO3 )2 กับสารสกัดจากเห็ดฟางเป็นสารแม่แบบ และพิสูจน์เอกลักษณ์ของ CaO โดยใช้เทคนิคฟู เรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรด สเปกโตรสโคปี (Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR), การดูดกลืนแสงด้วยเทคนิคยูวีวิส (UV–Visible Spectroscopy, UV-Vis), การพิสูจน์เอกลักษณ์ ด้วยเทคนิคเอกซ์เรย์ดิฟแฟรกชัน (X-Ray Diffraction, XRD), การศึกษาสัณฐานวิทยาด้วยเทคนิค กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (Scanning Electron Microscopy, SEM), การศึกษา สัณฐานวิทยาด้วยเทคนิคจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบทรานสมิสชัน (Transmission Electron Microscopy, TEM) /การวิเคราะห์ธาตุด้วยเทคนิคสเปกโทรสโกปี รังสีเอ็กซ์แบบกระจายพลังงาน (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy, EDX) และการศึกษาสมบัติทางความร้อน (Thermogravimetric Analysis, TGA) 1.2 วัตถุประสงค์ 1.2.1 เพื่อสกัดสารแม่แบบจากเห็ดฟาง และพิสูจน์เอกลักษณ์เบื้องต้น 1.2.2 เพื่อสังเคราะห์ CaO ที่มีอนุภาคขนาดนาโนเมตร โดยใช้สารแม่แบบที่สกัดจากเห็ดฟาง 1.2.3 เพื่อพิสูจน์เอกลักษณ์ ศึกษาคุณสมบัติทางแสง และสัณฐานวิทยาของแคลเซียม ออกไซด์

3 1.3 ขอบเขตงานวิจัย 1.3.1 เก็บตัวอย่างเห็ดฟางที่ตลาดจากหมู่บ้านหนองบัว จังหวัดอุดรธานี ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2565 1.3.2 สกัดสารจากเห็ดฟาง โดยใช้น้้าเป็นตัวท้าละลายในการสกัด 1.3.3 การสังเคราะห์ CaO ที่มีอนุภาคขนาดนาโนเมตร โดยใช้ Ca(NO3 )2 กับสารสกัดจาก เห็ดฟางเป็นสารแม่แบบ 1.3.4 พิสูจน์เอกลักษณ์ของแคลเซียมออกไซด์ โดยใช้เทคนิค FT-IR, UV-Vis, XRD, SEM, TEM/EDX และ TGA 1.4 ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ 1.4.1 ทราบวิธีการสกัดสารจากเห็ดฟาง โดยใช้น้้าเป็นตัวท้าละลายในการสกัด 1.4.2 ทราบวิธีการศึกษาการเตรียม CaO ที่มีอนุภาคขนาดนาโนเมตร โดยใช้สารสกัดจาก เห็ดฟาง 1.4.3 ทราบวิธีการพิสูจน์เอกลักษณ์ ศึกษาคุณสมบัติทางแสง และสัณฐานวิทยาของ CaO 1.5 สถานที่ด าเนินงานวิจัย คณะวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี (ศูนย์สามพร้าว)

6 บทที่ 2 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง 2.1.แหล่งก าเนิดเห็ดฟาง ชื่อท้องถิ่น เห็ดฟาง, เห็ดเฟียง (ภาคเหนือ), เห็ดบัว (ภาคกลาง), เห็ดเฟียง (ภาคอีสาน) ชื่อ วิทยาศาสตร์ Volvariella Volvacea ชื่อสามัญ Straw Mushroom, paddy mushroom, Chinese mushroom การน้าเห็ดฟางมาใช้ประโยชน์เริ่มแรกสันนิษฐานว่าเกิดขึ้นที่ประเทศจีนจาก หนังสือของ SHU-TING CHANG ที่กล่าวถึงชาวจีนรู้จักการน้าเห็ดฟางมาเป็นอาหาร และปรุงเป็นยา ตั้งแต่สมัยราชวงศ์เชา และเริ่มมีการเพาะในแถบจังหวัดแคนตัน มณฑลกวางตุ้ง และขยายไปทางตอน ใต้ของจีนแถบเมืองกวางลี เกียงลี ฟูเคน และฮูนาน จนขยายลงมาถึงประเทศในแถบเอเชียตะวันออก เฉียงใต้ รวมถึงประเทศไทยด้วย การเพาะเห็ดฟางในประเทศไทยเริ่มครั้งแรกในปี 2480 โดยอาจารย์ ก่าน ชลวิจารณ์ ที่น้าเชื้อจากห้องทดลองมาเพาะในแปลงสถานีกลางบางเขนได้ส้าเร็จ และน้าเชื้อ ส่งเสริมให้เกษตรกรปลูกครั้งแรกในปี 2481 และในปี 2508 มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ได้มี การศึกษา และทดลองเพาะเห็ดฟางแบบกองเตี้ยได้ส้าเร็จ จนเป็นที่มาของรูปแบบการเพาะเห็ดแบบ น้าฟางกองบนพื้นหรือกองเรียงเป็นชั้น ๆ ต่อมาปี 2514 ได้ริเริ่มเพาะเห็ดฟางในโรงเรือนขึ้นจนเป็น ที่มาของรูปแบบการเพาะเห็ดฟางในปัจจุบันและในปี 2521 ชมรมเห็ดฟางใน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ร่วมกับกรมส่งเสริมการเกษตร จัดตั้งสมาคมนักวิจัยและเพาะเห็ดฟางแห่ง ประเทศไทยขึ้น และได้มีการเผยแพร่ความรู้ด้านการเพาะเห็ดฟางแก่บุคคลทั่วไป (เชษฐา ยิ้มปลื้ม, 2016) 2.2 ลักษณะทั่วไปของเห็ดฟาง เห็ดฟางนั้นเป็นเห็ดที่มีดอกตูมก้อนกลมสีขาวเนื้อแน่นละเอียด แต่เดิมมักเรียกว่าเห็ดบัว เนื่องจากมักขึ้นตามเปลือกเมล็ดบัวที่กะเทาะเมล็ด แต่ภายหลังเริ่มมีการเพาะปลูกอย่างจริงจังโดยใช้ ฟางในการเพาะเห็ด จึงท้าให้เปลี่ยนชื่อเรียกเป็นเห็ดฟาง โดยเห็ดฟางนั้นจะมีเยื่อหุ้มกระเปาะลักษณะ คล้ายๆ กับถ้วยรองรับฐานเห็ดอยู่ เมื่อหมวกเห็ดเจริญขึ้นจะแผ่กางออกเป็นลักษณะเหมือนหรือคล้าย กับร่ม โดยบริเวณด้านบนของหมวกเห็ดเป็นสีเทาอาจอ่อนหรือเข้มก็ได้ และมีผิวค่อนข้างเรียบ รวมทั้ง มีขนละเอียดขึ้นปกคุลมอยู่จางๆ ส่วนบริเวณด้านล่างของหมวกเห็ดนี้จะมีครีบบาง ๆ อยู่ และมีก้าน ดอกเป็นสีขาวละมุน

7 1. หมวกดอก (pileus) หมวกดอกหรือดอกเห็ด มีลักษณะคล้ายร่ม ผิวเรียบสีขาวเทาจนถึงด้า ตามสายพันธุ์ และ สภาพแวดล้อม กลางดอกเว้าเป็นแอ่ง มีสีเข้ม และจางลงบริเวณขอบดอก ขอบดอกคุ้มลงหรือแบน ราบ ขนาดดอกมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 4 – 14 ซม. เนื้อเห็ดสามารถเปลี่ยนสีได้เมื่อซ้้า และถูก อากาศ 2. ครีบ (gills) ครีบส่วนเป็นแผ่นเล็ก ๆ ใต้หมวกเห็ด เรียงกันเป็นแนวขวางจากก้านดอกไปที่ปลายดอก ประมาณ 300 – 400 ครีบ ระยะห่างประมาณ 1 มม. ครีบดอกเปลี่ยนจากสีชมพูอ่อนเป็นสีน้าตาล เข้มเมื่อถึงระยะสืบพันธุ์ เนื่องจากมีการสร้างสปอร์ สปอร์ใสไม่มีสี รูปไข่ กว้างประมาณ 4.5 ไมครอน ยาวประมาณ 7.3 ไมครอน 3. ก้านดอก (stipe) ก้านดอกท้าหน้าที่ชูดอกเห็ด และล้าเลียงสารอาหารให้แก่ดอกเห็ด เชื่อมอยู่ระหว่างฐานดอก และกึ่งกลางดอก ก้านดอกมีลักษณะเป็นแท่งกลม มีสีขาว ประกอบด้วยเส้นใยที่เรียงตัวกันแน่น 4. ปลอกหุ้ม (volva) ปลอกหุ้มเป็นส่วนนอกสุดของเห็ด ท้าหน้าที่หุ้มป้องกันอันตรายให้แก่ดอกเห็ด และจะปริ ออกเมื่อดอกเห็ดเติบโตในระยะยืดตัว และจะหุ้มอยู่บริเวณโคนก้านดอกเห็ด 5. เส้นใยเห็ด (mycelium) เส้นใยเห็ดมีช่วงชีวิตเป็น 3 ตอน คือ 1. เส้นใยขั้นแรก เป็นเส้นใยยาว เป็นช่องๆ แต่ละช่องมีหนึ่งนิวเคลียส เส้นใยชนิดนี้ ยังไม่สามารถสร้างดอกเห็ดได้ 2. เส้นใยขั้นที่สอง เป็นเส้นใยที่มีการรวมกันของเส้นใยชนิดแรกที่สามารถเจริญเป็น ตุ่มเห็ดได้ 3. เส้นใยขั้นที่สาม เป็นเส้นใยที่เกิดจากการรวมกัน และพัฒนาของเส้นใยขั้นที่สอง ท้าให้มีลักษณะโครงร่างเป็นดอกเห็ดที่สมบูรณ์ 2.3 ประโยชน์ของเห็ดฟาง 1. ช่วยบ้ารุงร่างกาย 2. ช่วยบ้ารุงก้าลัง 3. ช่วยบ้ารุงโลหิต

8 4. ช่วยย่อยอาหาร 5. ช่วยบ้ารุงตับ 6. แก้ร้อนใน 7. แก้ช้้าใน 8. ช่วยป้องกันไม่ให้เกิดโรคมะเร็ง 9. ช่วยเสริมภูมิคุ้มกัน 10. ช่วยลดการติดเชื้อต่างๆ 11. แก้ปวดบวมในร่างกาย 12. ช่วยลดความดันโลหิต 13. ช่วยลดไขมันในเลือด 14. ช่วยป้องกันโรคไข้หวัดใหญ่ 15. ช่วยป้องกันโรคเหงือก 16. แก้เลือดออกตามไรฟัน 2.4 องค์ประกอบทางเคมีเห็ดฟาง มีการศึกษาวิจัยองค์ประกอบทางเคมีของเห็ดฟางพบว่าเห็ดฟางประกอบไปด้วย Polysaccharide , β-glucan และยังพบสาร cardiotoxic ที่มีคุณสมบัติช่วยป้องกันเซลล์มะเร็งสาร Vovatoxin ที่มีฤทธิ์ต้านไวรัสและยังพบสาร Folic acid ที่ช่วยรักษาโรคโลหิตจางได้นอกจากนี้ใน เห็ดฟางยังมีคุณค่าทางโภชนาการ ดังนี้ ตารางที่ 2.1 คุณค่าทางโภชนาการ ของเห็ดฟางสด (100 กรัม) (DisThai, 2017) พลังงาน 35 แคลลอรี่ โปรตีน 3.2 กรัม ไขมัน 0.2 กรัม คาร์โบไฮเดรต 5 กรัม แคลเซียม 8 มิลลิกรัม ฟอสฟอรัส 18 มิลลิกรัม เหล็ก 1.1 มิลลิกรัม วิตามิน บี 3 3 มิลลิกรัม วิตามิน ซี 7 มิลลิกรัม

9 รูปที่ 2.1 โครงสร้างของ Folic acid 2.5 แคลเซียมออกไซด์ แคลเซียมออกไซด์ (Calcium oxide) มีสูตรทางเคมีคือ CaO ลักษณะโดยทั่วไปเป็นผงสีขาว มีฤทธิ์เป็นด่าง กัดกร่อนได้ โดยปกติแล้วจะผลิตแคลเซียมออกไซด์ (CaO) จากการเผาวัสดุ ที่มี ส่วนผสมจ้าพวกหินปูน ที่อุณหภูมิสูงกว่า 825 ºC แสดงสมบัติทางเคมีดังตารางเรียก กระบวนการเผา นี้ว่า Calcination และในกระบวนการจะมีการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 ) ออกมา ในปฏิกิริยา ปูนขาวสามารถท้าปฏิกิริยากับ CO2 ที่อยู่ในอากาศ โดยอาศัยระยะเวลาที่นานพอกลับกลายเป็น CaCO3 ได้ ดังนั้นการเก็บรักษาต้องระวังไม่ให้อากาศสามารถผ่านเข้าไปได้แคลเซียมออกไซด์ โครงสร้างผลึกแบบแคลไซด์จะเกิดการสลายตัวเพื่อเปลี่ยนโครงสร้างผลึกไปเป็นแคลเซียมออกไซด์ ปฏิกิริยาการเตรียม CaO แสดงดังสมการ

10 ตารางที่ 2.2 สมบัติทางเคมีของแคลเซียมออกไซด์ (Calcium oxide) (จิรนันท์ รอดเพราะบุญ, 2564). รายการ สมบัติทางเคมี ชื่ออื่น Quicklime, lime, unslaked lime มวลโมเลกุล 56.0774 g/mol ความหนาแน่น 3.35 g/mol จุดหลอมเหลว 2572 C, 2845 K, 4662 F จุดเดือด 2850 C, 3123 K, 5162 F ความสามารถละลายได้ใน acids soluble Zalso in glycerol, sugar solution) ความสามารถละลายได้ในน้้า soluble Zalso in glycerol, sugar solution) 2.6 ประโยชน์ของปูนขาว 2.6.1 ด้านการก่อสร้าง 1. ใช้เป็นส่วนผสมของปูนฉาบ 2. ใช้ในการปรับปรุงคุณภาพของดินกระจายตัว (Dispersive Soil) 3. ใช้เป็นสารตัวเติมในยางแอสฟัลต์ส้าหรับราดถนน 2.6.2 ด้านการเกษตร 1. ใช้ปรับสภาพของดินและน้้าที่เป็นกรด 2. ใช้แก้น้้ากระด้าง 2.6.3 ด้านอุตสาหกรรม 1. ใช้ดึงสารเจือปนในการผลิตเหล็กคุณภาพสูง 2. ใช้เป็นสารเติมในอุตสาหกรรมยาง เซรามิกส์ กระดาษ ฯลฯ 3. ใช้ผลิตโซดาไฟ สารฟอกขาว ฯลฯ (บริษัท ดีคอนโปรดักส์ จ้ากัด (มหาชน),2023) 2.7 นาโนเทคโนโลยี (Nanotechnology) นาโนเทคโนโลยีคือ เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการจัดการ การสร้างหรือการวิเคราะห์ วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักรหรือผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดเล็กมาก ๆ ในระดับนาโนเมตร (ประมาณ 1-100 นา โนเมตร) รวมถึงการออกแบบหรือการประดิษฐ์เครื่องมือ เพื่อใช้สร้างหรือวิเคราะห์วัสดุในระดับที่เล็ก

11 มาก ๆ เช่น การจัดอะตอมและโมเลกุลในต้าแหน่งที่ต้องการได้อย่างถูกต้องแม่นย้า ส่งผลให้ โครงสร้างของวัสดุ หรืออุปกรณ์ มีสมบัติพิเศษขึ้นไม่ว่าทางด้านกายภาพ เคมี หรือชีวภาพ และ สามารถน้าไปใช้ให้เกิดประโยชน์ได้ 2.8 นาโนศาสตร์ (Nanoscience) นาโนศาสตร์คือ วิทยาศาสตร์แขนงหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการศึกษา วัสดุ อินทรีย์ อนินทรีย์ และรวมไปถึงสารชีวโมเลกุล ที่มีโครงสร้างในสามมิติ (ด้านยาว ด้านกว้าง ด้านสูง) ด้านใดด้านหนึ่ง หรือทั้ง 3 ด้าน มีขนาดอยู่ระหว่าง 1-100 นาโนเมตร โดยวัสดุที่มีมิติทั้งสามเล็กกว่า 100 นาโนเมตร วัสดุชนิดนั้น เรียกว่า วัสดุนาโนสามมิติ (3-D nanomaterial) ถ้ามี สองมิติ หรือ หนึ่งมิติ ที่เล็กกว่า 100 นาโนเมตร เรียกว่า วัสดุนาโนสองมิติ (2-D) และวัสดุนาโนหนึ่งมิติ (1-D) ตามล้าดับ สมบัติของ วัสดุนาโนจะแตกต่างจากวัสดุที่มีขนาดใหญ่ (bulk material) ไม่ว่าจะเป็นสมบัติทางกายภาพ เคมี และชีวภาพ ล้วนแล้วแต่มีสมบัติเฉพาะตัว ดังนั้น ถ้ากล่าวถึง นาโนศาสตร์ ก็จะเป็นการสร้างหรือ ศึกษาวัสดุที่มีโครงสร้างในระดับนาโนเมตร โดยผลลัพธ์ที่ได้ก็คือ วัสดุชนิดใหม่ หรือทราบสมบัติที่ แตกต่างและน่าสนใจ โดยสมบัติเหล่านั้นสามารถอธิบายได้ด้วยทฤษีทางควอนตัม (quantum theory) (วิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี, 2565) 2.9 ประเภทของนาโนเทคโนโลยี เราสามารถแบ่งประเภทของนาโนเทคโนโลยีตามการพัฒนา ได้ 2 ประเภท คือ 1. Bulk Technology เราเรียกว่าเป็นการใช้เทคโนโลยีแบบบนลงล่าง (Top-Down Technology) ซึ่งมีขีดจ้ากัดสูงเป็นการจัดการหรือผลิตสิ่งต่างๆ โดยอาศัยวิธีกล เช่น ตัด กลึง บีบ อัด ต่อ งอ และอื่น ๆ หรืออาจใช้วิธีทางเคมีโดยการผสมสารเคมีให้เกิดการท้าปฏิกริยา โดยพยายาม ควบคุมสภาวะต่าง ๆ ให้เหมาะสม แล้วปล่อยให้สสารท้าปฏิกิริยากันเองเทคโนโลยีแบบนี้สามารถใช้ สร้างสิ่งเล็ก ๆได้ แต่ขาดความแม่นย้า และมีความบกพร่องสูง ตัวอย่างผลิตภัณฑ์เช่น การสร้างไมโค รชิพ 2. Molecular Technology เป็นการใช้เทคโนโลยีแบบล่างขึ้นบน (Bottom-Up Technology) หรือเป็นการจัดการหรือผลิตสิ่งต่าง ๆ โดยการน้าอะตอมหรือโมเลกุลมาจัดเรียง ณ ต้าแหน่งที่ต้องการอย่างแม่นย้า สิ่งที่ผลิตขึ้นมาอาจเป็นสิ่งเล็ก ๆ หรือ เป็นสิ่งใหญ่ก็ได้ การน้าเอา เทคโนโลยีระดับโมเลกุลไปสร้างสิ่งที่ใหญ่ขึ้นมา (เช่น พืชสร้างผนังเซลล์จากการน้าเอาโมเลกุลน้้าตาล มาต่อกัน)

12 2.10 วิธีการผลิตนาโนเทคโนโลยี วิธีการสร้างระดับนาโนแบ่งออกเป็น 2 แนวทาง ได้แก่ การสร้างจากใหญ่ไปเล็ก (Top-down technology) และการสร้างจากเล็กไปใหญ่ (Bottom-up manufacturing) 1. การสร้างจากใหญ่ไปเล็ก (Top-down technology) เป็นการสร้างสิ่งของที่มีขนาดเล็กจากสิ่งของที่มีขนาดใหญ่กว่า โดยกระบวนการตัด แบ่ง แยก กัดกร่อน ย่อยลงไป เรื่อย ๆ จนกระทั่งได้โครงสร้างวัตถุที่มีขนาดอยู่ในระดับนาโนเมตรตัวอย่าง ในชีวิตประจ้าวันที่สามารถเห็นได้ที่เป็นกระบวนการผลิตตามแนวทางแบบบนลงล่างนี้ เช่น วิธีการลิ โทกราฟีแบบใช้แสง (photolithography) การแกะสลัก หรือการบดย่อยวัตถุต่างๆ จากที่มีขนาด ใหญ่ให้เล็กลง เป็นต้น 2. การสร้างจากเล็กไปใหญ่ (Bottom-up manufacturing) เป็นการสร้างสิ่งของที่มีขนาดใหญ่โดยใช้สิ่งของที่มีขนาดเล็กมากระดับอะตอม น้ามาด้าเนิน การจัดเรียงอะตอมหรือโมเลกุลต่างๆ เข้าเป็นโครงสร้างหรือรูปแบบที่ต้องการอย่างถูกต้องแม่นย้าใน ชีวิตประจ้าวันการสร้างจากเล็กไปใหญ่ที่สามารถเปรียบเทียบให้เห็นได้ ก็คือ การสร้างบ้านจากก้อน อิฐหลาย ๆ ก้อน 2.11 ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับนาโนเทคโนโลยี ปัจจุบันนี้การน้านาโนเทคโนโลยีเข้ามาปรับปรุง หรือพัฒนาผลิตภัณฑ์ให้มีประสิทธิภาพดี ยิ่งขึ้น และสร้างจุดขายให้กับสินค้า ก้าลังเป็นที่นิยมเป็นอย่างมาก ในหัวข้อนี้ ผลิตภัณฑ์ตาม ท้องตลาดที่พบเห็นทั่วไปในปัจจุบันนี้ มีสินค้าอะไรที่มีการน้านาโนเทคโนโลยีมาประยุกต์ใช้บ้าง 1. เสื้อนาโน เสื้อนาโน คือ เสื้อที่ได้ประยุกต์เอาเทคโนโลยีระดับนาโน (Nano) ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของ เนื้อผ้าธรรมดาให้มีคุณสมบัติเพิ่มขึ้น อันได้แก่ คุณสมบัติกันน้้า กันรังสียูวี กันแบคทีเรีย กันไฟฟ้า สถิตย์ รวมถึงกันยับ คุณสมบัติข้างต้นจะช่วยให้เนื้อผ้ามีจุดเด่นเพิ่มขึ้น และมีผลต่ออุตสาหกรรมสิ่งทอ ของประเทศไทยเป็นอย่างมาก 2. ลูกเทนนิสนาโน ลูกเทนนิสไฮเทคนี้เป็นลูกเทนนิสที่ผลิตโดยใช้เทคโนโลยีระดับนาโน จุดเด่นอยู่ที่การเคลือบ แกนในของลูกเทนนิสด้วยพอลิเมอร์วัสดุผสมระดับนาโน (nanocomposite) ที่มีความหนาเพียง 1 นาโนเมตรทีละชั้น โดยเคลือบจนกระทั่งมีความหนาประมาณ 20 ไมครอน ดังนั้นแล้วลูกเทนนิส ไฮเทคนี้ สามารถที่จะป้องกันการทรุดตัวของอากาศภายในลูกเทนนิสได้อย่างมีประสิทธิภาพ ใน

13 ขณะเดียวกันก็ไม่มีผลข้างเคียงใดๆ ต่อการกระเด้งและน้้าหนักของลูกเทนนิส อีกทั้งลูกเทนนิสนี้ สามารถเก็บรักษาไว้ได้นานกว่าลูกเทนนิสธรรมดาหลายเท่าตัว 3. แว่นตานาโนคริสตัล นาโนคริสตัลเกิดจากการสร้างผลึกของอิเดียมออกซิไนไตรด์ซึ่งเป็นสารประกอบออกซิเจน ไนโตรเจนของอินเดียม ที่มีขนาดเล็ก ประมาณ 25-30 นาโนเมตร เคลือบลงบนเลนส์แก้วหรือ พลาสติกด้วยวิธีการไอระเหยท้าให้เลนส์นั้น ๆ เกิดคุณสมบัติพิเศษ มีความสามารถในการตัดแสง ในช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกันได้ เช่นความยาวคลื่น 450 นาโนเมตร ให้แสงสีน้้าเงิน ความยาว คลื่น 520 นาโนเมตร ให้แสงสีเขียว และความยาวคลื่น 630 นาโนเมตรให้แสงสีแดงจากคุณสมบัติ ดังกล่าวสามารถน้ามาประยุกต์ใช้งานด้านนิติวิทยาศาสตร์ได้ โดยท้าเป็น“แว่นตานาโนคริสตัล” ใช้ใน การตรวจหาหลักฐานในสถานที่เกิดเหตุที่ใช้วิธีทางด้านแสงยูวี ท้าให้เจ้าหน้าที่นิติวิทยาศาสตร์ มองเห็นสารคัดหลั่งอาทิ คราบเลือด คราบน้้าลาย น้้าเหลือง อสุจิหรือลายนิ้วมือ ได้ทันทีด้วยแว่น เพียงอันเดียว 4. ไม้ตีเทนนิสนาโน ไม้เทนนิสไฮเทคนี้ เป็นไม้เทนนิสที่ถูกผลิตขึ้นจากวัสดุที่เป็นส่วนผสมระหว่างกราไฟต์กับท่อ นาโนคาร์บอน (carbon nanotube) ด้วยคุณสมบัติพิเศษทางโครงสร้างของนาโนคาร์บอน จึงท้าให้ ไม้เทนนิสที่ผลิตขึ้นมาจากวัสดุนี้มีความแข็งแรงและทนทานสูงมาก (กล่าวว่าแข็งแกร่งกว่าเหล็กกล้า เกือบ 100 เท่า) ในขณะเดียวกันก็ท้าให้ไม้เทนนิสนั้นมีน้้าหนักที่เบากว่าเดิมมาก และยังมีคุณสมบัติ ต้านทานต่อการคดงอของไม้ได้ดีมากขึ้นถึง 20% ของไม้เทนนิสแบบเดิมที่ผลิตขึ้นมาจากคาร์บอน อีก ทั้งยัง มีประสิทธิภาพในการเพิ่มโมเมนต์ในการบิดหรือการหมุนวงแขนตีลูกได้ดีขึ้นมากกว่าเดิมถึง 50% อีกด้วย ด้วยคุณสมบัติพิเศษเหล่านี้จึงท้าให้นักเทนนิสหรือผู้เล่นสามารถเพิ่มแรงส่งลูกได้ดียิ่งขึ้น และสามารถควบคุมทิศทางในการตีได้ง่ายมากขึ้นด้วย 5. ครีมกันแดดนาโน องค์ประกอบพื้นฐานส้าคัญของสารกันแดดคือ ไททาเนียมไดออกไซด์ (TiO2) และซิงค์ ออกไซด์ (ZnO) ซึ่งเป็นแร่ที่มีคุณสมบัติเฉื่อยและไม่ละลายน้้าถ้าบดอนุภาคเหล่านี้ให้เล็กมาก ๆ ขนาดนาโนเมตร แร่จะโปร่งใส แต่ก็ยังมีความสามารถในการสะท้อนรังสียูวี ทั้งUVA และ UVB ได้ อย่างมีประสิทธิภาพและไม่เกิดอาการแพ้ 6. ผลิตภัณฑ์เคลือบเงารถยนต์ องค์ประกอบพื้นฐานส้าคัญของสารกันแดดคือ ไททาเนียมไดออกไซด์ (TiO2 ) มีคุณสมบัติใน การกันรังสี UV ท้าให้ลดแรงตึงผิวของน้้าและสามารถท้าลายแบคทีเรียหรือมีคุณสมบัติ Super-

14 hydrophilic ซึ่งท้าให้น้้าไม่เกาะเป็นหยด แต่จะเปียกบนแผ่นกระจกและไหลลงในลักษณะเป็นฟิล์ม บางกระจายไปทั่วพื้น ผิวกระจก ซึ่งจะช่วยให้มองเห็นทัศนียภาพภายนอกได้ในขณะที่ฝนตก นอกจากนี้ยังช่วยให้น้้าสามารถชะล้างสิ่งสกปรกออกได้ดีขึ้นซึ่งถ้าเคลือบลงบน กระจก จะเรียกว่า กระจกท้าความสะอาดตัวเองได้ (self cleaning glass) ด้วยคุณสมบัติดังกล่าวจึงมีการพัฒนา TiO2 น้ามาเคลือบผิวรถยนต์ให้มีคุณสมบัติน้้าไม่เกาะตัวเป็นหยดบนพื้นผิวทั้งยัง ช่วยท้าความสะอาดพื้นผิว โดยจะน้าพาฝุ่น, เศษดินหรือทรายที่ติดอยู่บนพื้นผิว เมื่อสัมผัสกับน้้าไม่ว่าจะเป็นการล้างรถหรือฝน ตก ช่วยประหยัดน้้าจากการล้างรถได้ถึงครึ่งหนึ่งจากการล้าง (อรณิช เผือกคง, 2560) 2.12 หลักการใช้เครื่องมือ 2.12.1 Thermogravimetric Analysis (TGA) เป็นเครื่องที่ใช้วิเคราะห์ความเสถียรของวัสดุ ได้แก่ พอลิเมอร์ เซรามิก จะนิยมใช้ในการ วิเคราะห์ความเสถียรของพอลิเมอร์ เมื่อสารตัวอย่างในรูปของแข็งได้รับความร้อน จะท้าการวัด น้้าหนักของวัสดุที่เปลี่ยนแปลงในแต่ละช่วงอุณหภูมิด้วยเครื่องชั่งที่มีความไวสูง เครื่องนี้ใช้วิเคราะห์ การเปลี่ยนแปลงสภาพของสารตัวอย่างที่เกี่ยวข้องกับการดูดซับก๊าซ เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ ซัลเฟอร์ หรือการระเหยของน้้า หรือการที่มีโมเลกุลของน้้าอยู่ในโมเลกุล การแตกตัวของวัสดุ หรือ การตกผลึกที่เกิดจาการเปลี่ยนเฟสสารตัวอย่างที่น้ามาวิเคราะห์จะถูกวางไว้บนจาน ขนาดเล็กที่เชื่อม กับเครื่องชั่งที่มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงน้้าหนักสูง สิ่งเหล่านี้จะอยู่ในเตาที่ควบคุมอุณหภูมิและ บรรยากาศได้ เช่น บรรยากาศออกซิเดชัน เช่น อากาศหรือออกซิเจน หากอยู่ในบรรยากาศรีดักชัน ซึ่งอาจจะเป็นก๊าซเฉื่อยเช่น ไนโตรเจน เมื่อสารตัวอยางไดรับความรอนที่เปลี่ยนแปลงไป จะเกิด สัญญาณการวัดที่สามารถแสดงผลในรูปแบบการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิต่อน้้าหนัก (TG) โดย น้้าหนักของสารตัวอย่างที่เปลี่ยนแปลงจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิเฉพาะของสารแต่ละชนิด น้้าหนักของสาร ตัวอย่างที่หายไปเกิดมาจากการระเหย การสลาย หรือการเกิดปฏิกิริยา (รัชดาภรณ์ ปันทะรส, 2566) 2.12.2 X-Ray Diffractometer (XRD) เครื่องวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์เทคนิคเอกซเรย์ดิฟแฟรกชัน หรือ เทคนิค วิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์(XRD) เป็นเทคนิคที่น้ารังสีเอ็กซ์ (X-ray) มาใช้วิเคราะห์และระบุ ชนิดสารประกอบ โครงสร้างผลึกของสารประกอบที่มีอยู่ในสารตัวอย่าง ทั้งในเชิงคุณภาพ (Qualitative)และเชิงปริมาณ (Quantitative) เทคนิควิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์อาศัย หลักการของการยิงรังสีเอ็กซ์ไปกระทบที่ชิ้นงาน ท้าให้เกิดการเลี้ยวเบน และสะท้อนออกมาที่มุม ต่างๆกันโดยมีหัววัดสัญญาณ (Detector) เป็นตัวรับข้อมูล องค์ประกอบและโครงสร้างของสารจะมี

15 องศาในการเลี้ยวเบนรังสีเอ็กซ์ ในมุมที่แตกต่างกันออกไปขึ้นกับองค์ประกอบ รูปร่าง และลักษณะ ผลึกซึ่งผลที่ได้จึงสามารถบ่งชี้ชนิดของสารประกอบที่มีอยู่ในสารตัวอย่างและสามารถน้ามาใช้ใช้ศึกษา รายละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างของผลึกของสารตัวอย่างนั้น ๆ ได้นอกจากนั้นแล้วยังสามารถศึกษา และวิเคราะห์ ปริมาณความเป็นผลึก ขนาดของผลึก ความสมบูรณ์ของผลึก และความเค้นของ สารประกอบในสารตัวอย่าง และเมื่อวิเคราะห์กับอุปกรณ์เสริม เช่น อุปกรณ์ให้ความเย็น-ร้อน ก็จะ สามารถศึกษาการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างผลึกในขณะที่สภาวะทดสอบเปลี่ยนไป XRD ท้างานบน หลักการที่ว่าความยาวคลื่นของรังสีเอกซ์มีความคล้ายคลึงกับระยะห่างระหว่างระนาบอะตอมภายใน คริสตัล และคริสตัลสามารถท้าหน้าที่เป็นตะแกรงเลี้ยวเบนเชิงพื้นที่ส้าหรับรังสีเอกซ์ กล่าวคือ เมื่อ ล้าแสงของรังสีเอกซ์กระทบกับ วัตถุนั้นกระจัดกระจายไปตามอะตอมในวัตถุและแต่ละอะตอมก็สร้าง คลื่นกระจัดกระจาย ซึ่งรบกวนซึ่งกันและกันและส่งผลให้เกิดการเลี้ยวเบน การทับซ้อนของคลื่น เลี้ยวเบนส่งผลให้ความเข้มของรังสีมีความแข็งแกร่งในบางทิศทางและลดลงในบางทิศทาง การ วิเคราะห์ผลการเลี้ยวเบนจะน้าไปสู่โครงสร้างผลึก ในปี 1913 นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ WH Bragg และ WL Bragg ไม่เพียงแต่ประสบความส้าเร็จในการก้าหนดโครงสร้างผลึกของ NaCl, KCls และอื่นๆ ตามการค้นพบของ Laue แต่ยังเสนอสูตรที่มีชื่อเสียงส้าหรับการเลี้ยวเบนซึ่งเป็นพื้นฐานของการ เลี้ยวเบนของผลึกด้วย สูตรที่มีชื่อเสียงของสมการของแบร็กก์ : 2dsinθ=nλ. ส้าหรับวัสดุที่เป็นผลึก เมื่อคริสตัลที่จะวัดอยู่ที่มุมที่ต่างกันกับล้าแสงตกกระทบ พื้นผิวของผลึกที่ตอบสนองการเลี้ยวเบนของ แบรกก์จะถูกตรวจจับ ซึ่งแสดงในรูปแบบ XRD เป็นยอดการเลี้ยวเบนที่มีความเข้มของการเลี้ยวเบน ต่างกัน ส้าหรับวัสดุที่ไม่เป็นผลึก รูปแบบ XRD ของวัสดุที่ไม่เป็นผลึกคือยอดขนมปังแบบกระจาย บางส่วน เนื่องจากโครงสร้างไม่มีการเรียงล้าดับระยะยาวของการจัดเรียงอะตอมในโครงสร้างผลึก แต่ มีเฉพาะการสั่งซื้อระยะสั้นในช่วงของ ไม่กี่อะตอม การประยุกต์ใช้งาน 1. Small angle x-ray scattering (SAXS) ส้าหรับการวิเคราะห์ Particle/Pore size distribution ของวัสดุระดับนาโนเมตร 2. วิเคราะห์เชิงคุณภาพ (Qualitative analysis) และเชิงปริมาณ (Quantitative analysis) 4. วิเคราะห์ตัวอย่างแบบฟิล์มบาง (X-ray reflectivity )ที่ใช้ในการวิเคราะห์หาค่า thickness, density, surface roughness และ interface roughness ด้วยโปรแกรมค้านวณ 5. วิเคราะห์แบบ Rietveld refinement 6. เปรียบเทียบข้อมูลที่ได้จากการวิเคราะห์ตัวอย่างเชิงคุณภาพกับฐานข้อมูลอ้างอิง 7. การวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของสาร ตั้งแต่อุณหภูมิห้อง จนถึง 1500 องศาเซลเซียส

16 (สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน(องค์การมหาชน) กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, ม.ป.ป.) รูปที่ 2.2 การท้างานของเครื่อง XRD 2.12.3 Fourier Transform Infrared Spectrometer (FT-IR) เครื่องวิเคราะห์หาองค์ประกอบทางโครงสร้างเคมีของสารโดยใช้ความยาวคลื่นช่วง อินฟราเรด เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการวิเคราะห์วัสดุที่เป็นสารอินทรีย์หรืออนินทรีย์ เพื่อตรวจวิเคราะห์ หาโครงสร้างและองค์ประกอบของโมเลกุลรวมกับเทคนิคอื่น โดยอาศัยหลักการของการดูดกลืนคลื่น รังสีช่วงกลางอินฟราเรด (Middle infrared region) ประมาณ 400 - 4000 cm-1 เมื่อโมเลกุลได้รับ พลังงานจากคลื่นรังสีอินฟราเรดที่มีความถี่ตรงกับความถี่ของการสั่น (Stretching) หรือการหมุน (Bending) ของพันธะโควาเลนซ์ในโมเลกุล จะท้าให้โมเลกุลดังกล่าวเกิดการดูดกลืนแสง และมีการ เปลี่ยนแปลงค่าโมเมนต์ขั้วคู่ (Dipole moment) ของโมเลกุล จากนั้นเครื่องมือจะวัดค่าความเข้มแสง ต่อความถี่หรือความยาวคลื่น (Wave number) ได้ผลเป็นสเปคตรัม ซึ่งในแต่ละพันธะของหมู่ฟังก์ชัน จะแสดงค่าความยาวคลื่นเฉพาะต่างกัน การประยุกต์ใช้งาน 1.การประยุกต์ใช้กับอุตสาหกรรมด้านวัสดุศาสตร์ เช่น ช่วยจ้าแนกชนิดของพอลิเมอร์ 2.การวิเคราะห์การวิเคราะห์องค์ประกอบของโครงสร้างสารจากธรรมชาติหรือที่สังเคราะห์ ขึ้น (ศูนย์เครื่องมือวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี, ม.ป.ป.)

17 รูปที่ 2.3 การท้างานของเครื่อง FT-IR (https://mic.eng.ku.ac.th/facilitiesdetail.php?id_sub=41&id=37) 2.12.4 Scanning Electron Microscope / SEM กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (Scanning Electron Microscope /SEM) เป็น กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิดหนึ่งที่ถ่ายภาพชิ้นงานโดยอาศัยหลักการกราดไปบนพื้นผิวตัวอย่าง ด้วยล้าอิเล็กตรอนที่มพลังงานสูงที่ถูกปล่อยจากแหล่งก้าเนิด (Electron gun) เมื่ออิเล็กตรอนดังกล่าว กระทบกับผิวชิ้น งานที่ประกอบไปด้วยอะตอมต่าง ๆ จะปล่อยสัญญาณที่สามารถน้าไปประมวลผล และให้ข้อมูลเป็นภาพพื้นผิวของวัตถุ องค์ประกอบของพื้นผิว และคุณสมบัติอื่น ๆ เช่น คุณสมบัติการ น้าไฟฟ้า เป็นต้น ส่วนประกอบของ SEM ประกอบไปด้วยส่วนบนสุดเป็นแหล่งก้าเนิดอิเล็กตรอน ที่เรียกว่า ปืนอิเล็กตรอน (electron gun) อิเล็กตรอนจากแหล่งก้าเนิดจะถูกเร่งให้เคลื่อนที่ลงมาตามคอลัมน์ ซึ่งมีสภาพสุญญากาศ ด้วยความต่างศักย์เร่ง (Accelerating Voltage) ในช่วง 0-30 kV (บางเครื่อง ท้าได้สูงถึง 50 kV) โดยทิศทางการเคลื่อนที่จะถูกควบคุมด้วยเลนส์แม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic lens) 2 ชุดหรือมากกว่า และปริมาณของอิเล็กตรอนจะถูกควบคุมด้วยแอพเพอเจอร์ (aperture) หรือช่องเปิดที่มีลักษณะต่าง ๆ กันตามลักษณะการใช้งานเลนส์แม่เหล็กไฟฟ้าชุดแรก ที่เรียกว่า เลนส์ คอนเดนเซอร์ (Condenser lens) นับว่าเป็นอุปกรณ์ที่มีความส้าคัญที่สุดต่อการควบคุมทัศน์ศาสตร์ อิเล็กตรอน (electron optics) เพราะเป็นเลนส์ที่ท้าหน้าที่บีบอิเล็กตรอนที่วิ่งลงมาจากแหล่งก้าเนิด ให้เป็นล้าที่มีขนาดพื้นที่หน้าตัดเล็กลง ส่วนเลนส์วัตถุ (Objective lens) ซึ่งเป็นเลนส์ชุดสุดท้าย จะ ท้าหน้าที่โฟกัสล้าอิเล็กตรอน (electron beam) ให้ไปตกบนผิวของตัวอย่าง โดยมีสแกนคอยล์(scan coil) ท้าหน้าที่กราดล้าอิเล็กตรอนให้ไปบนผิวของตัวอย่างภายในกรอบพื้นที่สี่เหลี่ยมเล็ก ๆ ซึ่งพื้นที่ ผิวของตัวอย่างบริเวณที่ถูกยิงด้วยล้าอิเล็กตรอนนี้ จะเกิดสัญญาณ (Signal)

18 ต่าง ๆ ขึ้นหลายชนิดในเวลาเดียวกัน และ SEM จะมีอุปกรณ์ส้าหรับตรวจจับสัญญาณ (Detector) ชนิดต่างๆเหล่านั้น แล้วส่งไปประมวลผล เป็นภาพแสดงบนจอภาพต่อไป จุดเด่นของ SEM คือ มีระยะชัดลึก และมีอ้านาจแยกแยะเชิงระยะ (Spatial resolution) สูง เนื่องจาก SEM ใช้คุณสมบัติคลื่นของอิเล็กตรอน ซึ่งมีความยาวคลื่นที่สั้น ท้าให้ SEM มีอ้านาจ แยกแยะเชิงระยะได้มากถึง 0.2 นาโนเมตร และด้วยความสามารถในการบีบล้าอิเล็กตรอนให้เป็นมุม แคบ ๆได้ ท้าให้ได้ภาพที่มีความชัดลึกสูง (กนกวรรณ โพธิ์ทอง, ม.ป.ป.) รูปที่ 2.4 ส่วนประกอบและการท้างานของเครื่อง SEM 2.12.5 transmission electron microscope (TEM) เป็นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่ใช้ศึกษาตัวอย่างชนิดบาง ซึ่งเตรียมขึ้นโดยวิธีพิเศษเพื่อให้ ล้าอนุภาคอิเล็กตรอนผ่านทะลุได้ การสร้างภาพจากกล้องประเภทนี้จะท้าได้โดยการตรวจวัด อิเล็กตรอนที่ทะลุผ่านตัวอย่างนั่นเอง เครื่อง TEM เหมาะส้าหรับศึกษารายละเอียดขององค์ประกอบ ภายในของตัวอย่าง เช่น องค์ประกอบภายในเซลล์ ลักษณะของเยื่อหุ้มเซลล์ ผนังเซลล์ เป็นต้น ซึ่งจะ ให้รายละเอียดสูงกว่ากล้องจุลทรรศน์ชนิดอื่น ๆ เนื่องจากมีก้าลังขยายและประสิทธิภาพในการแจก แจงรายละเอียดสูงมาก (ก้าลังขยายสูงสุดประมาณ 0.1นาโนเมตร) ประกอบด้วยแหล่งก้าเนิดอิเล็กตรอนซึ่งท้าหน้าที่ผลิตอิเล็กตรอนเพื่อป้อนให้กับระบบ โดย กลุ่มอิเล็กตรอนที่ได้จากแหล่งก้าเนิดจะถูกเร่งด้วยสนามไฟฟ้า จากนั้นกลุ่มอิเล็กตรอนจะผ่านเลนส์ รวบรวมรังสี (condenser lens) เพื่อท้าให้กลุ่มอิเล็กตรอนกลายเป็นล้าอิเล็กตรอน ซึ่งสามารถปรับ ให้ขนาดของล้าอิเล็กตรอนใหญ่หรือเล็กได้ตามต้องการ จากนั้นล้าอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ผ่านตัวอย่าง ที่จะศึกษา (specimen) ไป ซึ่งตัวอย่างที่จะศึกษาจะต้องมีลักษณะที่แบนและบางมาก (บ่อยครั้งที่ พบว่าอยู่ในช่วงระหว่าง 1 - 100 นาโนเมตร) จากนั้นจะเกิดการกระเจิงอนุภาคขึ้นเมื่ออิเล็กตรอน

19 ทะลุผ่านตัวอย่างไป และอิเล็กตรอนที่ทะลุผ่านตัวอย่างนี้ก็จะถูกปรับโฟกัสของภาพโดยเลนส์ใกล้ วัตถุ (objectivr lens) ซึ่งเป็นเลนส์ที่ท้าหน้าที่ขยายภาพให้ได้รายละเอียดมากที่สุด จากนั้นจะได้รับ การขยายด้วยเลนส์ทอดภาพไปสู่จอรับ (projector lens) และปรับโฟกัสของล้าอนุภาคอิเล็กตรอน ให้ยาวพอดีที่จะปรากฏบนฉากเรืองแสง สุดท้ายจะเกิดการสร้างภาพขึ้นมาได้ (สถาบันนวัตกรรม และพัฒนากระบวนการเรียนรู้มหาวิทยาลัยมหิดล, ม.ป.ป.) รูปที่ 2.5 ส่วนประกอบและการท้างานของเครื่อง TEM 2.12.6 UV-Vis Spectroscopy เป็นเทคนิคที่เกี่ยวข้องกับแสงที่มีความยาวคลื่นอยู่ในช่วง Ultraviolet (UV) จนถึงช่วง Visible light หรือแสงขาว โดยเครื่องมือที่ใช้ในการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคนี้ คือ เครื่อง UV-Vis spectrophotometer ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ใช้ในการตรวจวัดปริมาณของแสงและค่า intensity หรือ ความเข้มแสงในช่วงรังสียูวีจนถึงช่วงแสงขาวที่เกิดจากทั้งการทะลุผ่าน การส่องผ่าน และการสะท้อน ของวัสดุตัวอย่างที่ถูกวางไว้ในตัวเครื่องมือ โดยที่แต่ละความยาวคลื่นตลอดช่วงการวัดจะมี ความสัมพันธ์กับทั้งในเชิงปริมาณ และชนิดของสารที่อยู่ในตัวอย่าง ซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นสารอินทรีย์ สารประกอบเชิงซ้อน และสารอนินทรีย์ที่สามารถดูดกลืนแสงในช่วงความยาวคลื่นเหล่านี้ได้ โดย หลักการทั่วไปของการฉายแสงในช่วงความยาวคลื่นดังกล่าวที่มีพลังงานที่เหมาะสมนั้นไปที่วัสดุ ตัวอย่างจะท้าให้เกิดการย้ายระดับพลังงานของอิเล็กตรอนภายในอะตอมของสสารนั้นๆ ที่เกิดจาก การดูดกลืนแสงดังกล่าว ท้าให้อิเล็กตรอนเหล่านั้นไปอยู่ในระดับชั้นพลังงานที่สูงกว่า แล้วเกิดการคาย พลังงานออกมาอยู่ในระดับชั้นพลังงานที่เหมาะสมในรูปของความยาวคลื่นต่างๆ ซึ่งตัวเครื่องจะท้า การ detect ช่วงของพลังงานเหล่านั้น เพื่อท้าการวัดปริมาณของแสงที่ผ่านการสะท้อน และการส่อง ผ่านจากวัสดุตัวอย่าง แล้วน้ามาท้าการเทียบกับแสงจากแหล่งก้าเนิดที่ความยาวคลื่นค่าต่าง ๆ ตาม

20 กฎของ Beer-Lambert โดยค่าการดูดกลืนแสงหรือ ค่า absorbance ของสสารนั้น ๆ จะแปรผันตรง กับจ้านวนโมเลกุลที่มีการดูดกลืนแสง ดังนั้น เราจึงสามารถน้าเทคนิคนี้มาใช้ส้าหรับการระบุทั้งชนิด และปริมาณของสารต่างๆ ที่มีอยู่ในวัสดุตัวอย่างได้ (บริษัท เอ็นเทค อินดัสเทรียล โซลูชั่น จ้ากัด, 2012) รูปที่ 2.6 การท้างานของเครื่อง UV-Vis 2.13 งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง Tang, Z. X. et al. (2013) ศึกษาการสังเคราะห์ CaO-NPs โดยการใช้คลื่นอัลตราโซนิค ในการท้าปฏิกิริยาระว่าง Ca(NO3 )2 ในเอทิลีน ไกลคอล กับ NaOH โดยพบว่าอุณหภูมิและเวลาที่ เหมาะสมในการเผาคือ530 °C และ 3 ชั่วโมง ตามล้าดับ ซึ่งท้าให้ได้ CaO ที่มีอนุภาคขนาดนาโน เมตร อย่างไรก็ตามเมื่อใช้อุณหภูมิในการเผาเพิ่มขึ้นจะท้าให้ได้ CaO ที่มีอนุภาคขนาดใหญ่กว่าระดับ นาโนเมตร เมื่อน้า CaO ที่มีอนุภาคขนาดนาโนเมตร มาท้าการทดสอบฤทธิ์การต้านเชื้อแบคทีเรีย L. plantarum พบว่าสามารถยับยั้งเชื้อแบคทีเรียชนิดนี้ได้เมื่อใช้ความเข้มข้น CaO 100 ppm Nojehdehi, M. E. et al. (2016) ศึกษาการสังเคราะห์ทองที่มีอนุภาคขนาดนาโนเมตร (Au-NPs) โดยใช้สารสกัดจากเห็ดแชมปิญองหรือเห็ดกระดุม (Agaricus bisporus) เป็นตัวรีดิวซ์และ เป็นสารโครงแบบ ในสารละลาย HAuCl4 ผ่านการใช้คลื่นไมโครเวฟ โดยการศึกษาสารสกัดจากเห็ด ด้วยเทคนิค FT-IR พบว่าสารที่สังเคราะห์ได้เป็น Au ที่มีอนุภาคขนาดนาโนเมตรอย่างสมบูรณ์และ การพิสูจน์เอกลักษณ์ของ Au-NPs พบว่าได้อนุภาคของทองที่มีขนาดอนุภาคในระดับนาโนเมตรอยู่ ในช่วง 20.0 ถึง 73.3 nm นอกจากนี้ยังพบว่า Au-NPs ยังมีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียทั้งแกรมบวกและ แกรมลบ คือ แบคทีเรีย Staphylococcus aureus และ Escherichia coli ตามล้าดับ

21 Maringgal, B. et al. (2020) ศึกษาการสังเคราะห์ CaO-NPs จากสารชีวภาพในน้้าผึ้ง Trigona sp. ผ่านการตกตะกอนของแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3 ) ผลจากภาพ FESEM แสดง สัณฐานวิทยาทรงกลมที่มีขนาดเฉลี่ยต่้ากว่า 100 นาโนเมตร โดยผลการค้านวณขนาดอนุภาคเฉลี่ยให้ ค่าอยู่ที่ 51.64 นาโนเมตร ในขณะที่ผลจากภาพ AFM แสดงความสูงเฉลี่ยของพื้นผิวที่ 2.3 นาโน เมตร ผลการวิเคราะห์ XRD พบพีคเอกลักษณ์ที่บ่งชี้ถึงการเกิดเป็น CaO-NPs อย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้ CaO-NPs ที่สังเคราะห์ได้จากสารทางชีวภาพ แสดงการยับยั้งสูงสุดต่อโรคแอนแทรคโนส (โรคที่เกิดในพืช) ที่ความเข้มข้นของ CaO-NPs 15 % และยังพบว่า CaO-NPs ไม่มีความเป็นพิษเมื่อ วิเคราะห์ผ่านการทดสอบความเป็นพิษต่อเซลล์กับเซลล์ MRC 5 และเซลล์ VERO Sofiya Bano and Sanddhya Pillai (2020) ศึกษาการสังเคราะห์ CaO-NPs ที่เป็นมิตร กับสิ่งแวดล้อม โดยใช้สารสกัดจากใบแกงหรือใบหอมแขก (Murraya Koenigii) ซึ่งเป็นสารสกัดจาก ธรรมชาติเป็นสารแม่แบบ ได้ท้าการพิสูจน์เอกลักษณ์และตรวจสอบโครงสร้างของ CaO-NPs ด้วย เทคนิค XRD ซึ่งพบพีคเอกลักษณ์ยืนยันได้ว่าเป็น CaO จากการศึกษาด้วยเทคนิค SEM พบว่าขนาด อนุภาคเฉลี่ยที่อุณหภูมิการเผา 200 ๐ C 300 ๐ C และ 500 ๐ C คือ 68 nm 69 nm และ 75 nm ตามล้าดับ จากการศึกษาสเปกตรัมการดูดกลืนแสง พบว่า Band gap ลดลงเมื่ออุณหภูมิการเผา เพิ่มขึ้น การศึกษาสเปกตรัม FTIR พบว่าเมื่ออุณหภูมิที่การเผา 500 ๐ C พีคที่เป็นเอกลักษณ์ของ สารอินทรีย์ได้ถูกก้าจัดออกไปเกือบหมด ท้าให้พบเฉพาะพีคที่เป็นเอกลักษณ์ของ CaO ที่ 712.70 cm -1 เท่านั้น Sree, G. V. et al. (2020) ศึกษาการสังเคราะห์ CaO-NPs จากเปลือกไข่ที่มี CaO3 พบว่า อุณหภูมิและเวลาที่เหมาะสมกับการเผาเปลือกไข่ที่ 800 °C และ 3 ชั่วโมง ตามล้าดับ จากนั้นได้ ท้าการศึกษาการเกิดปฏิกิริยา photo-degradation ระหว่าง CaO-NPs กับสีย้อม 2 ชนิด คือ Methylene blue (MB) และ Toluidine blue (TB) พบว่า CaO-NPs สามารถย่อยสลายสีย้อมทั้ง 2 ชนิดได้ภายในเวลา 15 นาที ในสภาวะค่า pH = 7 ปริมาณของ CaO-NPs = 50 mg และความ เข้มข้นของสีย้อม = 20 ppm Khine, E. E. et al. (2022) ศึกษาการสังเคราะห์ CaO-NPs ผ่านตะกอนของ Ca(OH)2 ที่ เตรียมขึ้นจากปฏิกิริยาของสารละลาย CaCl2 และ NaOH พบว่าสามารถเตรียม CaO-NPs ผ่าน ตะกอนของ Ca(OH)2 ได้ทั้งแบบตะกอนเปียกและแห้งในสภาวะสุญญากาศและสภาวะบรรยากาศ ปกติโดยผลึกจะมีอนุภาคต่้ากว่า100 นาโนเมตร เมื่อท้าในสภาวะบรรยากาศปกติและการเผาโดยใช้ ตะกอนแบบแห้งได้ผลึก CaO ที่สมบูรณ์ที่สุดเมื่อเผาที่ 650 ๐ C นอกจากนี้ยังได้ศึกษาการจับตัวกับ

22 CO2 พบว่าเมื่อเวลาผ่านไป 3 สัปดาห์ CaO สามารถดักจับ CO2 แล้วเกิดเป็น CaCO3 แต่อย่างไรก็ ตามพบว่าเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นจาก 25 ๐ C เป็น 100 ๐ C และ 200 ๐ C ตามล้าดับ จะช่วยป้องกันการจับ ตัวกับ CO2 ได้ดีขึ้น Moghaddas, S. S. T. H. et al. (2022) ศึกษาการสังเคราะห์ CaO-NPs ที่เป็นมิตรกับ สิ่งแวดล้อม โดยใช้สารสกัดจากเมล็ดแฟลกซ์หรือเมล็ดลินิน (Linum usitatissimum, LU) ซึ่งเป็น สารสกัดจากธรรมชาติเป็นสารแม่แบบผสมร่วมกับ Ca(NO3 )2 แล้วท้าการเผาเพื่อเกิดเป็น CaO และ ท้าการพิสูจน์เอกลักษณ์ ตรวจสอบโครงสร้าง และศึกษาสมบัติทางแสงด้วยเทคนิค XRD, FESEM/PSA/EDAX, TGA-DTG, FT-IR และ UV-Vis spectroscopy ของ CaO-NPs พบว่าสารที่ สังเคราะห์ได้เป็น CaO ที่มีอนุภาคขนาดนาโนเมตรอย่างสมบูรณ์และการศึกษาสมบัติทางแสงพบว่า CaO มีแถบพลังงานอยู่ในช่วง 2.9-3.3 eV นอกจากนี้ยังได้ศึกษาความเป็นพิษต่อเซลล์ของ CaO-NPs ที่สังเคราะห์ได้บนเซลล์ CT26 พบว่าไม่มีความเป็นพิษที่มีนัยส้าคัญ ดังนั้นจึงสามารถยืนยันได้ว่าการ ประยุกต์ใช้อนุภาคนาโนของ CaO มีศักยภาพที่จะใช้เป็นตัวกลางในการส่งยาได้ และยังได้ศึกษา สมบัติ photocatalytic ของ CaO-NPs ต่อการย่อยสลายของสีย้อมเมทิลีน บลู (Methylene blue, MB) ภายใต้แสง UVA ซึ่งบ่งชี้ว่า CaO-NPs สามารถใช้เป็นตัวย่อยสลายสีย้อมเมทิลีน บลูได้และ สามารถใช้ซ้้าได้หลายครั้ง โดยที่ยังคงประสิทธิภาพที่ค่อนข้างดี

23 บทที่ 3 วิธีด าเนินงาน 3.1 เครื่องมือและอุปกรณ์ 3.3.1 ตู้อบลมร้อน (Hot air oven) ยี่ห้อ BINDER รุ่น: FD260 3.3.2 อ่างอัลตราโซนิค (Ultrasonic bath) ยี่ห้อ Elma รุ่น E300H 3.3.3 เครื่องกลั่นระเหยสารแบบหมุน (Rotary Evaporators) ยี่ห้อ IKA รุ่น RV 10 3.3.4 เครื่องชั่ง 4 ต้าแหน่ง (Digital Analytical Balance) ยี่ห้อ AND รุ่น GR-200 3.3.5 เตาเผา (Furnace) ยี่ห้อ SNOL รุ่น 30/1100 LSF01 3.3.6 เครื่องปั่น (Mixer) ยี่ห้อ PHILIPS รุ่น HR2118 3.3.7 กระดาษกรอง (Filter paper) ยี่ห้อ Whatman เบอร์ 1 3.3.8 เครื่องฟลูเรียร์ทรานส์ฟอร์ม อินฟราเรดสเปคโทรมิเตอร์ (Fourier Transform Infrared Spectrometer, FT-IR) ยี่ห้อ Perkinelmer รุ่น Spectrum II 3.3.9 เครื่องยูวี-วิสิเบิล สเปกโตรโฟโตมิเตอร์ (UV–Visible spectrophotometer, UV-Vis) ยี่ห้อ Shimadzu รุ่น UV-2600 3.3.10 เครื่องวิเคราะห์การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ (X-Ray Diffractometer, XRD) ยี่ห้อ Bruker รุ่น D8 ADVANCE diffractometer 3.3.11 กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (Scanning Electron Microscopy, SEM) ยี่ห้อ JEOL รุ่น SM-7610F 3.3.12 กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน/เครื่องวิเคราะห์ธาตุแบบ EDX (Transmission Electron Microscopy/ Energy Dispersive X-ray Spectrometer, TEM/EDX) ยี่ห้อ Talos รุ่น F200X 3.3.13 เครื่องวิเคราะห์เชิงอุณหภูมิความร้อน (Thermogravimetric Analysis, TGA ยี่ห้อ Rigaku รุ่น TG8120 3.2 สารเคมีและตัวอย่าง 3.2.1 เห็ดฟาง 3.2.2 น้้าปราศจากไอออนหรือน้้า DI (Deionization water, DI water) 3.3.3 แคลเซียมไนเตรท เตตระไฮเดรต (Ca(NO3 )2 . 4H2O)

24 3.3 ขั้นตอนการทดลอง 3.3.1 วิธีการสกัดเห็ดตัวอย่าง 1. ชั่งเห็ดฟาง 1,000 กรัม น้ามาล้างให้สะอาดด้วยน้้า DI และหั่นเป็นชิ้นเล็ก ๆ ดังรูปที่ 3.1 รูปที่ 3.1 ล้างเห็ดให้สะอาดและหั่นให้เป็นชิ้นเล็ก ๆ 2. น้าเห็ดที่หั่นแล้วไปอบให้แห้ง โดยใช้ตู้อบลมร้อน ที่อุณหภูมิ 100°C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง ดังรูปที่ 3.2 รูปที่ 3.2 อบเห็ดให้แห้งด้วยตู้อบลมร้อน 3. น้าเห็ดตัวอย่างที่แห้งแล้วมาปั่นให้ละเอียด ชั่งให้ได้ 100 กรัม ผสมกับน้้า DI ปริมาตร 500 mL ดังรูปที่ 3.3

25 รูปที่ 3.3 ปั่นเห็ดให้ละเอียด (ซ้าย) เติมน้้ากลั่นลงในเห็ดที่ปั่นแล้ว (ขวา) 4. สกัดเห็ดตัวอย่างด้วยการอบในตู้อบลมร้อนที่อุณหภูมิ 100°C เป็นเวลา 3 ชั่วโมง ดัง รูปที่ 3.4 รูปที่ 3.4 สกัดเห็ดตัวอย่างด้วยการอบในตู้อบลมร้อน 5. กรองสารสกัดจากเห็ดด้วยเครื่องกรองสุญญากาศ ดังรูปที่ 3.5 รูปที่ 3.5 กรองสารสกัดจากเห็ดด้วยเครื่องกรองสุญญากาศ

26 6. น้าสารสกัดที่กรองได้มาระเหยให้แห้งด้วยเครื่องระเหยสุญญากาศแบบหมุน ดังรูปที่ 3.6 รูปที่ 3.6 ระเหยสารสกัดให้แห้งด้วยเครื่องระเหยสุญญากาศแบบหมุน 7. น้าสารสกัดเห็ดที่ได้ไปอบให้แห้งในตู้อบลมร้อน ที่อุณหภูมิ 120°C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง ดังรูปที่ 3.7 รูปที่ 3.7 อบสารสกัดให้แห้ง 3.3.2 วิธีการสังเคราะห์แคลเซียมออกไซด์อนุภาคขนาดนาโนเมตร (CaO-NPs) 1. เตรียมสารละลาย จากสารสกัดเห็ดตัวอย่างที่เตรียมได้ในข้อ 3.3.1 ที่ความเข้มข้น 2%w/v โดยใช้น้้า DI เป็นตัวท้าละลาย 2. เตรียมสารละลาย Ca(NO3 )2 ความเข้มข้น 0.5 M โดยใช้น้้า DI เป็นตัวท้าละลาย 3. น้าสารละลายที่เตรียมได้จากข้อ 1 และ ข้อ 2 มาผสมกัน โดยใช้สารละลายจากข้อ 1 : สารละลายจากข้อ 2 ในปริมาตร 20 ml : 80 ml ตามล้าดับ 4. จากนั้นท้าการกระจายสารผสมให้เข้ากัน ในอ่างอัลตราโซนิค เป็นเวลา 1 ชั่วโมง ที่ อุณหภูมิห้อง ดังรูปที่ 3.8

27 รูปที่ 3.8 การกระจายสารผสมให้เข้ากันในอ่างอัลตราโซนิค 5. จากนั้นน้าไปอบ ในตู้อบลมร้อน ที่อุณหภูมิ 120°C เป็นเวลา 4 ชั่วโมง จะได้ สารละลายในรูปเจล ดังรูปที่ 3.9 รูปที่ 3.9 สารละลายในรูปเจล 6. จากนั้นน้าไปเผาอุณหภูมิ 700°C เป็นเวลา 2 ชั่วโมง ที่อัตราการเผา 3 °C/min ดังรูป ที่ 3.10 จะได้เป็น CaO-NPs ดังรูปที่ 3.11 รูปที่ 3.10 การเผาสารละลายในรูปเจล

28 รูปที่ 3.11 CaO-NPs 3.3.3 การวิเคราะห์และพิสูจน์เอกลักษณ์ของ CaO-NPs วิเคราะห์และพิสูจน์เอกลักษณ์ของ CaO ที่สังเคราะห์ได้ด้วยเครื่อง TGA, FT-IR, UVVis, XRD และ TEM/EDX ดังรูปที่ 3.12, 3.13, 3.14, 3.15, 3.16 และ 3.17 ตามล้าดับ รูปที่ 3.12 เครื่อง TGA

29 รูปที่ 3.13 เครื่อง FT-IR spectrometer รูปที่ 3.14 เครื่อง UV-Vis spectrophotometer

30 รูปที่ 3.15 เครื่อง XRD รูปที่ 3.16 วิเคราะห์และพิสูจน์เอกลักษณ์ของ CaO ด้วยเครื่องมือ SEM

31 รูปที่ 3.17 เครื่อง TEM/EDX

32 บทที่ 4 ผลการทดลอง 4.1 ผลการศึกษาปริมาณสารสกัดที่ได้จากเห็ดตัวอย่าง ผลการศึกษาผลผลิตร้อยละ (%Yield) ของสารสกัดจากเห็ดฟางและ CaO แสดงดังตารางที่ 4.1 พบว่าเมื่อน้าตัวอย่างเห็ดสด 1000.48 g มาล้างให้สะอาดและอบให้แห้ง ได้น้้าหนักเห็ดอบแห้ง 118.12 g คิดเป็นผลผลิตร้อยละ 11.81 จากนั้นเมื่อน้าเห็ดอบแห้งมาท้าการสกัดด้วยน้้า พบว่าได้สารสกัดจากเห็ด ฟาง 22.98 g คิดเป็นผลผลิตร้อยละ 22.95 g และเมื่อท้าการสังเคราะห์ CaO โดยใช้ Ca(NO3 )2 ·4H2O เป็นสารตั้งต้น ที่ความเข้มข้น 0.5 M ปริมาตร 160 mL และใช้สารสกัดจากเห็ดฟางความเข้มข้น 2 %w/v เป็นสารแม่แบบ พบว่าสามารถสังเคราะห์ CaO ได้ 2.22 g คิดเป็นผลผลิตร้อยละ 15.93 ตารางที่ 4.1 ผลผลิตร้อยละของสารตัวอย่าง เห็ดสด (g) เห็ดอบแห้ง (g) ผลผลิตร้อยละ (%) 1000.48 118.12 11.81 เห็ดอบแห้ง (g) สารสกัด (g) ผลผลิตร้อยละ (%) 100.12 22.98 22.95 สารตั้งต้น Ca(NO3 )2 •4H2O (g) สารผลิตภัณฑ์CaO (g) ผลผลิตร้อยละ (%) 13.94 (0.5 M 160 mL) 2.22 15.93 4.2 การหาอุณหภูมิส าหรับสังเคราะห์ CaO-NPs ด้วยเทคนิค TGA (Thermogravimetric Analysis) เมื่อน้าสารตัวอย่างของสารประกอบเชิงซ้อนระหว่างแคลเซียมไอออนกับสารสกัดจากเห็ดฟาง ที่ ได้จากการท้าปฏิกิริยาระหว่าง Ca(NO3 )2 กับสารสกัดจากเห็ดฟางมาศึกษาหาอุณหภูมิที่เหมาะสมส้าหรับ สังเคราะห์ CaO-NPs ด้วยเทคนิค TGA โดยใช้อัตราการเผา 10 °C/min อุณหภูมิตั้งแต่ 25°C - 800°C ภายใต้สภาวะแก๊สไนโตรเจน โดยผลการทดลองแสดงดังรูปที่ 4.1 จากผลการทดลองพบว่าขั้นตอนการ สลายตัวของสารประกอบเชิงซ้อนระหว่างแคลเซียมไอออนกับสารสกัดจากเห็ดฟาง มีอยู่ 2 ขั้นตอน โดย ขั้นตอนแรกที่ช่วงอุณหภูมิระหว่าง 145-188 °C ซึ่งเป็นช่วงที่สารประกอบเริ่มมีสูญเสียความชื้นหรือ

33 โมเลกุลของน้้า รวมทั้งสารที่ระเหยได้ง่ายออกจากสารตัวอย่าง ขั้นที่ 2 เป็นขั้นที่มีการสูญเสียมวลมาก ที่สุด เกิดขึ้นระหว่างอุณหภูมิ 545-606 °C ซึ่งน่าจะเกิดจากการสลายตัวของสารสกัดจากเห็ดฟางที่ใช้เป็น สารแม่แบบ พร้อมทั้งเกิดปฏิกิริยาที่เปลี่ยนจาก สารประกอบเชิงซ้อนระหว่างแคลเซียมไอออนกับสาร สกัดจากเห็ดฟางไปเป็น CaO-NPs จากผลการศึกษาข้างต้นด้วยเทคนิค TGA จึงท้าให้งานวิจัยนี้ท้าการ สังเคราะห์ CaO-NPs ที่อุณหภูมิ 700°C เพื่อให้มั่นใจว่าเกิด CaO-NPs อย่างสมบูรณ์ 200 400 600 800 40 60 80 100 Weight (%) Temperature (C) TGA_Vol DTG_Vol -0.06 -0.05 -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0.00 0.01 0.02 DTG (mg s-1 ) รูปที่ 4.1 กราฟ TGA ของสารประกอบเชิงซ้อนระหว่างแคลเซียมไอออนกับสารสกัดจากเห็ดฟาง 4.3 ผลการพิสูจน์เอกลักษณ์ของ CaO-NPs ด้วยเทคนิค XRD (X-Ray Diffractometer) ผลการพิสูจน์เอกลักษณ์ของ CaO-NPs โดยใช้สารสกัดจากเห็ดฟางเป็นสารแม่แบบ ท้าการเผาที่ อุณหภูมิ 700°C เป็นเวลา 2 ชั่วโมง ใช้อัตราการเผา 3 °C/min ด้วยเทคนิค XRD แสดงดังรูปที่ 4.2 จาก รูปแบบการเลี้ยวเบนรังสีเอ็กซ์ของสารตัวอย่างพบมุม 2θ ที่ต้าแหน่ง 32.1°, 37.4°, 53.8°, 64.1°, 67.2°, 79.5° และ 88.9° ซึ่งสอดคล้องกับระนาบมาตรฐานของ CaO แสดงว่าวิธีการสังเคราะห์โดยใช้สารสกัด จากเห็ดฟางเป็นสารแม่แบบ ท้าให้ได้ CaO ที่มีความบริสุทธิ์ จากผลการวิเคราะห์จึงยืนยันได้ว่าสารที่ สังเคราะห์ได้คือ CaO อย่างสมบูรณ์

34 รูปที่ 4.2 กราฟ XRD ของ CaO-NPs ที่สังเคราะห์ขึ้นที่อุณหภูมิ 700 °C 4.4 ผลการวิเคราะห์หมู่ฟังก์ชันด้วยเทคนิค FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectrometer) ผลการวิเคราะห์หมู่ฟังก์ชันด้วยเทคนิค FT-IR ของสารตัวอย่าง แสดงดังรูปที่ 4.3 พบว่า สเปกตรัมของสารสกัดจากเห็ดฟาง พบพีคการสั่นของหมู่ไฮดรอกซิล (O-H) ที่เลขคลื่น 3265 cm -1 หมู่ แอลคิล (C-H) ที่เลขคลื่น 2930 cm -1 หมู่คาร์บอนิล (C=O) ที่เลขคลื่น 1657 cm -1 หมู่อะมิโน (N-H) ของ เอไมด์ ที่เลขคลื่น 1396 cm -1 และพบพีค C-O ของเอสเทอร์ ที่เลขคลื่น 1033 cm -1 ซึ่งสอดคล้องกับ งานวิจัยของ Nojehdehi, M. E. และคณะ (2016) ในส่วนของสเปกตรัมของ Ca(NO3 )2 ·4H2O พบพีค ส้าคัญที่ 3398 และ 1315 cm -1 บ่งชี้ถึงการมีอยู่ของหมู่ไฮดรอกซิล (O-H) และไนเตรต (NO3 - ) ตามล้าดับ และสเปกตรัมของ Ca(NO3 )2 ·4H2O ที่ผสมกับสารสกัดของจากเห็ดฟาง พบพีคส้าคัญที่ 3357, 1638 และ 1341 cm-1 เกิดจากการสั่นของ หมู่ไฮดรอกซิล (O-H), หมู่คาร์บอนิล (C=O) และไนเตรต (NO3 - ) ตามล้าดับ และสเปกตรัมของ CaO พบว่าพีคที่เป็นเอกลักษณ์ของ Ca(NO3 )2 และสารสกัดจากเห็ดฟาง หายไปทั้งหมด พบเฉพาะแค่พีคการสั่นของ Ca-O ที่เลขคลื่น 530 cm -1 เท่านั้น จากการทดลองแสดงให้ เห็นว่าสารที่สังเคราะห์ได้เป็น CaO อย่างสมบูรณ์

35 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Mushroom Ca(NO3 )2 .4H2O Ca(NO3 )2 .4H2O + Mushroom Transmittace, %T (a.u.) Wavenumber (cm-1) CaO รูปที่ 4.3 กราฟ FT-IR Spectrum ของสารตัวอย่าง 4.5 ผลการศึกษาสัณฐานวิทยาด้วยเทคนิค SEM (Scanning Electron Microscopy) ผลการศึกษาสัณฐานวิทยาด้วยเทคนิค SEM ของ CaO-NPs ที่ใช้สารสกัดจากเห็ดฟางเป็นสาร แม่แบบ แสดงดังรูปที่ 4.4 และ 4.5 ที่ก้าลังขยาย 20,000 เท่า และ 30,000 เท่า ตามล้าดับ พบว่า อนุภาคนาโนที่เตรียมขึ้นมีสัณฐานวิทยาเป็นอนุภาคทรงกลม ขนาดต่้ากว่า 100 nm จับตัวเป็นแท่ง ต่อกัน เป็นโครงร่างตาข่าย แสดงให้เห็นว่า CaO ที่สังเคราะห์ได้ มีขนาดอนุภาคในระดับนาโนเมตร ที่มีการจับตัว กันเป็นสายยาว

36 รูปที่ 4.4 รูป SEM แสดงสัณฐานวิทยาของ CaO-NPs ก้าลังขยาย 20,000 เท่า รูปที่ 4.5 รูป SEM แสดงสัณฐานวิทยาของ CaO-NPs ก้าลังขยาย 30,000 เท่า 4.6 ผลการศึกษาสัณฐานวิทยาด้วยเทคนิค TEM (Transmission Electron Microscopy) และ วิเคราะห์ธาตุด้วยเทคนิค EDX Energy (Dispersive X-ray Spectrometer) ผลการศึกษาสัณฐานวิทยาด้วยเทคนิค TEM ของ CaO-NPs ที่สังเคราะห์ขึ้นที่อุณหภูมิ 700°C แสดงดังรูปที่ 4.6, 4.7 และ 4.8 ที่แถบมาตราส่วน 1 µm, 200 nm และ 100 nm ตามล้าดับ จากภาพ

37 TEM พบว่าขนาดของอนุภาคอยู่ในช่วง 9-31 nm แต่ขนาดอนุภาคส่วนใหญ่จะอยู่ในช่วง 15-22 nm และมีขนาดของอนุภาคเฉลี่ยเท่ากับ 18.04 nm (ดังรูปที่ 4.9) จากผลการศึกษาพบว่า CaO ที่สังเคราะห์ ได้ มีอนุภาคขนาดนาโนเมตรอย่างสมบูรณ์ และพบว่าอนุภาคมีการจับตัวกันเป็นแท่งยาว ซึ่งสอดคล้องกับ การศึกษาสัณฐานวิทยาด้วยเทคนิค SEM รูปที่ 4.6 รูป TEM แสดงสัณฐานวิทยาของ CaO-NPs ที่แถบมาตราส่วน 1 µm รูปที่ 4.7 รูป TEM แสดงสัณฐานวิทยาของ CaO-NPs ที่แถบมาตราส่วน 200 nm

38 รูปที่ 4.8 รูป TEM แสดงสัณฐานวิทยาของ CaO-NPs ที่แถบมาตราส่วน 100 nm 5 10 15 20 25 30 35 0 10 20 30 40 50 Mean = 18.04 Std. Dev = 6.90 N = 100 Bins Gaussian Fit B"Counts" Frequency Partice size distribution (nm) Model Gaussian Equation y = y0 + A/(w*sqrt(pi/(4*ln(2)))) * exp(-4*ln(2)*(x-xc)^2/w^2) Plot Counts y0 1.0824 ± 3.01012 xc 18.04323 ± 0.33426 A 378.61283 ± 63.10388 w 8.10384 ± 1.09617 Reduced Chi-Sqr 27.70418 R-Square (COD) 0.92896 Adj. R-Square 0.90231 รูปที่ 4.9 กราฟแสดงขนาดอนุภาคของ CaO-NPs จากผลการวิเคราะห์ธาตุด้วยเทคนิค EDX ของ CaO-NPs แสดงดังรูปที่ 4.10 จากการศึกษา พบว่ามีธาตุ Ca และ O ในปริมาณที่สูง จึงยืนยันได้ว่าสารที่สังเคราะห์ขึ้นเป็น CaO อย่างสมบูรณ์

39 รูปที่ 4.10 กราฟ EDX ของ CaO-NPs 4.7 ผลการศึกษาการดูดกลืนแสงด้วยเทคนิค UV-Vis spectrophotometer ผลการศึกษาการดูดกลืนแสงด้วยเทคนิค UV-Vis spectrophotometer ของ CaO-NPs แสดง ดังรูปที่ 4.11 พบว่า CaO มีค่าการดูดกลืนแสงสูงสุดที่ความยาวคลื่น (λmax) 216 nm ซึ่งเป็นการดูดกลืน แสงในช่วง UV ซึ่งบ่งบอกได้ว่า CaO ที่สังเคราะห์ได้สามารถใช้เป็นวัสดุดูดกลืนรังสี UV ได้ นอกจากนี้ใน การค้านวณหาแถบพลังงานด้วยความสัมพันธ์ของ Tauc (รูปที่ 4.12) มีค่าเท่ากับ 5.12 eV 200 300 400 500 600 700 800 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Absorbance (a.u.) Wavelength (nm) CaO-Vol รูปที่ 4.11 กราฟ UV-Vis Spectrum ของ CaO-NPs

40 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 (hu)2 (eVcm-1 )2 Energy (eV) CaO-Vol E g = 5.32 eV รูปที่ 4.12 กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง (h) 2 กับ Energy ของ CaO-NPs

41 บทที่ 5 สรุปผลการทดลอง สรุปผลการทดลอง งานวิจัยนี้สามารถสกัดสารแม่แบบจากเห็ดฟางได้ โดยใช้น้้าเป็นตัวท้าละลายในการสกัด การ พิสูจน์เอกลักษณ์เบื้องต้นด้วยเทคนิค FT-IR พบหมู่ฟังก์ชันส้าคัญได้แก่ หมู่ไฮดรอกซิล (O-H) หมู่แอลคิล (C-H) หมู่คาร์บอนิล (C=O) หมู่อะมิโน (N-H) ของเอไมด์และพบพีค C-O ของเอสเทอร์และสามารถ สังเคราะห์ CaO ที่มีอนุภาคขนาดนาโนเมตร โดยใช้สารแม่แบบที่สกัดจากเห็ดฟาง และใช้ Ca(NO3 )2 เป็น สารตั้งต้น โดยใช้อุณหภูมิในการสังเคราะห์ที่ 700°C ได้ผลผลิตร้อยละ 15.93 ผลการพิสูจน์เอกลักษณ์ ของ CaO ที่สังเคราะห์ได้ด้วยเทคนิค XRD พบพีคเอกลักษณ์ที่ยืนยันได้ว่าสารที่สังเคราะห์ได้เกิดเป็น CaO อย่างสมบูรณ์ จากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค FT-IR ของ CaO พบเฉพาะที่เป็นพีคการสั่นของ Ca-O ที่เลขคลื่น 530 cm -1 เท่านั้น จึงแสดงให้เห็นว่าสารที่สังเคราะห์ได้เป็น CaO อย่างสมบูรณ์จากการศึกษา สัณฐานวิทยาของ CaO ด้วยเทคนิค SEM และ TEM พบว่ามีขนาดของอนุภาคอยู่ในช่วง 9-31 nm และมี ขนาดของอนุภาคเฉลี่ยเท่ากับ 18.04 nm และมีอนุภาคมีการจับตัวเป็นแท่ง และต่อกันเป็นโครงร่างตา ข่าย จากการวิเคราะห์ธาตุด้วยเทคนิค EDX พบว่ามีธาตุ Ca และ O ในปริมาณที่สูง จึงยืนยันได้ว่าสารที่ สังเคราะห์ขึ้นเป็น CaO และจากการศึกษาการดูดกลืนแสงด้วยเทคนิค UV-Vis พบว่า CaO มีค่าการ ดูดกลืนแสงสูงสุดที่ความยาวคลื่น 216 nm และมีแถบพลังงานเท่ากับ 5.32 eV