การใช้อนุภาคคาร์บอนนาโนดอทเจือด้วยไนโตรเจนและซัลเฟอร์เป็นโพรบคายแสง ที่มีความไวและความจำเพาะสูงสำหรับการตรวจวัดปริมาณปรอทบนระบบสารละลายแบบย่อส่วน
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ณัฐธยาน์ ดวงแก้ว, กัญญาภัทร กมล, กาญจน์ธิดา กองสิน
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
ปุริม จารุจำรัส
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
จากการจัดอันดับขององค์การอนามัยโลก สารปรอท (Hg2+) ถือเป็นหนึ่งในปัญหาสารเคมีที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพประชากรโลกมากที่สุด แม้ได้รับในปริมาณน้อยก็ส่งผลกระทบต่อสุขภาพอย่างรุนแรงได้ ทั้งนี้สารปรอทสามารถพบปนเปื้อนได้ทั่วไปจากภาคอุตสาหกรรม ดังนั้นการตรวจวัดปริมาณของปรอทตกค้างจึงมีความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง ปัจจุบันเทคนิคมาตรฐานในการตรวจวัดปรอทคือ cold vapor atomic absorption spectroscopy; CVAAS โดยเทคนิคนี้มีข้อจำกัดในเรื่องขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างที่ซับซ้อน เครื่องมือมีราคาสูงและต้องอาศัยผู้เชี่ยวชาญในการตรวจวิเคราะห์ จากปัญหาที่ได้กล่าวมาข้างต้นเราจึงได้พัฒนาเซนเซอร์ทางฟลูออเรสเซนต์สำหรับตรวจวัดปริมาณของ Hg2+ โดยใช้อนุภาคคาร์บอนนาโนดอทเจือด้วยไนโตรเจนและซัลเฟอร์ (N,S-CDs) เป็นโพรบคายแสงบนระบบสารละลาย โดยไนโตรเจน และซัลเฟอร์ที่เจืออยู่บน คาร์บอนนาโนดอทสามารถเพิ่มจำนวนอิเล็กตรอนทำให้เกิดการคายแสงที่มากขึ้น อีกทั้งยังสามารถเกิดอัตรกิริยากับปรอทได้ดีตามทฤษฎีของ hard-soft acid base (HSAB) โดยวิธีที่พัฒนาขึ้นมีข้อดีเช่น ง่าย มีการเตรียมตัวอย่างไม่ซับซ้อน ต้นทุนต่ำ และมีความไว และความจำเพาะสูง โดยจะทำการติดตามปฏิกิริยาของการคายแสงได้บนถาดหลุม (96 - well plate) ภายใต้กล่องควบคุมแสงที่พัฒนาขึ้นสำหรับอ่านค่าการคายแสงโดยจะมีแหล่งกระตุ้นแสงจากหลอดไฟ blacklight และกล้องสำหรับถ่ายภาพของการคายแสงที่เกิดขึ้นในระบบสีแดง เขียว และฟ้า (RGB system) จากนั้นทำการประมวลผลด้วยโปรแกรม ImageJ และสร้างกราฟมาตรฐานสำหรับการตรวจวัดปริมาณปรอท ซึ่งการคายแสงของอนุภาคคาร์บอนดอทจะลดลงเมื่อมีปริมาณสารปรอทเพิ่มมากขึ้นในตัวอย่าง โดยคาดว่าวิธีที่พัฒนาขึ้นจะสามารถนำมาใช้สำหรับการตรวจวัดปริมาณ Hg2+ ที่ตกค้างในตัวอย่างน้ำต่าง ๆ เช่น น้ำดื่ม น้ำประปา และสามารถต่อยอดวิธีที่พัฒนาขึ้นเพื่อนำไปตรวจวัดสารชนิดอื่น ๆ ที่สนใจได้