การพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่นจากโลหะเงิน

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

กรวิชญ์ ด้วงฉีด, ณัฐวิภา ทองดี

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ฐาปนี จโนภาส, ปิยดา เกิดด้วยทอง

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย นครศรีธรรมราช

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2564

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

การพัฒนาและศึกษาระบบการทำน้ำดื่มให้สะอาดและปลอดเชื้อ โดยใช้โลหะเงินเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันระหว่างออกซิเจนที่ละลายในน้ำกับเชื้อ E.coli (Escherichia coli) ซึ่งมีผลในการทำลายเชื้อ E.coli ในน้ำอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ผู้วิจัยจึงได้พัฒนาวิธีการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันจากโลหะเงินที่ดีที่สุด บนพื้นผิววัสดุที่เหมาะสมที่สุด โดยศึกษาปัจจัยต่าง ๆ ที่มีผลต่อประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อโรคโดยตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะเงิน ซึ่งในการทำโครงงานนี้มีวัตถุประสงค์ของโครงงานนี้เพื่อพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะเงินสำหรับฆ่าเชื้อ E.coli ในน้ำ โดยทำการเตรียมอนุภาคโลหะเงินบนผิววัสดุ 2 ชนิด ได้แก่ เม็ดอลูมินาและเม็ดดินเผาซึ่งเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา 1 ครั้งและเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา 3 ครั้งบนพื้นผิววัสดุ โดยในการเตรียมอนุภาคโลหะเงินใช้วิธีการรีดิวซ์ด้วยความร้อนที่อุณหภูมิ 800 องศาเซลเซียส เมื่อทำการทดลองผ่านน้ำตัวอย่าง ไม่พบการหลุดร่อนของโลหะเงินจากเม็ดอลูมินาและเม็ดดินเผา ความกระด้างของน้ำมีผลต่อการฆ่าเชื้อ E.coli และผลการทดลองได้ว่าเม็ดอลูมินาที่เคลือบด้วยโลหะเงินมีความสามารถในการการฆ่าเชื้อ E.coli ซึ่งเม็ดอลูมินามีโอกาสในการฆ่าเชื้อ E.coli ได้มากกว่าเม็ดดินเผาญี่ปุ่น แต่สามารถใช้เม็ดดินเผาญี่ปุ่นในการฆ่าเชื้อ E.coli เพื่อเป็นการลดต้นทุนได้ อีกทั้งยังเป็นไปตามประกาศของกระทรวงสาธารณสุขในการกำหนดในเรื่องของการปนเปื้อนของสารประเภทโลหะ ซึ่งสอดคล้องกับการไม่พบการหลุดร่อนของโลหะ แต่ระยะเวลาในการใช้งานควรมีจำนวนของตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันที่เพียงพอเพื่อให้มีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อ E.coli ได้ ดังนั้นในการประยุกต์ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะเงินนี้ ควรเลือกใช้เม็ดอลูมินาเป็นวัสดุให้โลหะเงินยึดเกาะ โดยเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา 3 ครั้ง และการเตรียมอนุภาคโลหะเงินควรเตรียมด้วยวิธีรีดิวซ์ด้วยความร้อนที่ 800 องศาเซลเซียส สำหรับการกำจัดที่มีปริมาณเชื้อโรค 105/ 100 มิลลิลิตร ซึ่งสอดคล้องกับการทดลองเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันระหว่างโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนส (KMnO4) และเอทิลแอลกอฮอล์ ซึ่งมีค่าการลดลงของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนส (KMnO4) เร็วที่สุด