การใช้อนุภาคคาร์บอนนาโนดอทเจือด้วยไนโตรเจนและซัลเฟอร์เป็นโพรบคายแสง ที่มีความไวและความจำเพาะสูงสำหรับการตรวจวัดปริมาณปรอทบนระบบสารละลายแบบย่อส่วน
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
กัญญาภัทร กมล, กาญจน์ธิดา กองสิน, ณัฐธยาน์ ดวงแก้ว
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
ปุริม จารุจำรัส
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
สารปรอทปนเปื้อนถือเป็นหนึ่งในปัญหาสารเคมีที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพประชากรโลกมากที่สุด แม้ได้รับเพียงเล็กน้อยก็สามารถส่งผลกระทบต่ออย่างรุนแรงต่อสุขภาพได้ ทั้งนี้สารปรอทสามารถพบปนเปื้อนได้ทั่วไปจากภาคอุตสาหกรรม การตรวจวัดปรอทจึงมีความสำคัญเป็นอย่างมาก โดยปัจจุบันมีการใช้หลากหลายเทคนิคในการตรวจวัดปรอท เช่น cold vapor atomic absorption spectroscopy; CVAAS อย่างไรก็ตามก็ยังมีข้อจำกัดในเรื่องของขั้นตอนเตรียมตัวอย่างที่ซับซ้อน เครื่องมือมีราคาสูงและอาศัยผู้เชี่ยวชาญในการตรวจวิเคราะห์ จากปัญหาข้างต้น ทีมผู้พัฒนาจึงได้สร้างเซนเซอร์ตรวจวัด Hg2+ ที่มีการเตรียมตัวอย่างไม่ซับซ้อนและต้นทุนต่ำ แต่ยังมีประสิทธิภาพเทียบเท่าวิธีมาตรฐาน โดยการใช้อนุภาคคาร์บอนนาโนดอทเจือด้วยไนโตรเจนและซัลเฟอร์เป็นโพรบคายแสงบนระบบสารละลาย ซึ่งจะทำการติดตามปฏิกิริยาของการคายแสงได้บนถาดหลุมขนาดเล็ก (96 - well plate) และใช้อุปกรณ์อ่านค่าการคายแสงที่พัฒนาขึ้นในอุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นจะมีแหล่งกระตุ้นแสงจากหลอดไฟ blacklight และกล้องสำหรับถ่ายภาพของการคายแสงที่เกิดขึ้นในรูปแบบของแสงสีเทาในช่องสีแดง เขียว และฟ้า (RGB) จากนั้นทำการประมวลผลโดยนำค่าดังกล่าวมาสร้างกราฟมาตรฐานสำหรับการตรวจวัดปริมาณปรอท ซึ่งการคายแสงของอนุภาคคาร์บอนดอทจะลดลงเมื่อมีปริมาณสารปรอทเพิ่มมากขึ้น โดยในงานวิจัยนี้จะมีการศึกษาอัตราส่วนของสารตั้งต้นและอุณหภูมิที่เหมาะสมในการสังเคราะห์ N,S-CDs และทำการสังเคราะห์ N,S-CDs โดยใช้สารตั้งต้นเป็นกรดซิตริก และแอล-ซีสเตอีน เป็นแหล่งของคาร์บอน และหมู่ฟังก์ชันเอมีนและไทออลตามลำดับ จากนั้นทำการวิเคราะห์หาความเข้มข้นของ N,S-CD และสภาวะที่เหมาะสมในการตรวจวัดสารปรอทบนระบบสารละลายแบบย่อส่วน รวมถึงสภาวะของอุปกรณ์อ่านค่าการคายแสงที่พัฒนาขึ้น และศึกษาประสิทธิภาพการทำงานของเซนเซอร์ เพื่อพัฒนาตัวตรวจวัด Hg2+ โดยเบื้องต้น ในตัวอย่างน้ำและสิ่งแวดล้อม ที่มีความไวและความจำเพาะสูง ในขณะเดียวกันก็เกิดของเสียปริมาณน้อย ต้นทุนต่ำ และสามารถตรวจวัดได้หลายตัวอย่างในระยะเวลาอันสั้น