การสังเคราะห์คาร์บอนควอนตัมดอตแบบเคมีสีเขียวด้วยวิธีการไฮโดรเทอร์มัล

บทคัดย่อ

นาโนเทคโนโลยีโดยเฉพาะวัสดุนาโนมีบทบาทหลักในเทคโนโลยีสมัยใหม่หลากหลายแขนง มีการใช้วิธีการพิเศษต่างๆ เพื่อพัฒนาวัสดุนาโนให้มีคุณสมบัติพิเศษเพื่อตอบสนองการใช้งานที่ต่างกันของแต่ละเทคโนโลยี แม้ว่าวัสดุนาโนจะมีประโยชน์ในหลายด้าน แต่ยังพบว่าอนุภาคนาโนของวัสดุบางชนิดมีความเป็นพิษต่อเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ซึ่งเป็นสาเหตุให้นักวิจัยพยายามคิดค้นวัสดุนาโนที่มีความเป็นพิษต่ำและมีความเข้ากันได้กับเซลล์ของสิ่งมีชีวิต งานวิจัยนี้จึงนำเสนอการสังเคราะห์คาร์บอนดอตแบบเคมีสีเขียวด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มัลโดยใช้เปลือกมังคุดซึ่งเป็นวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรเป็นแหล่งของคาร์บอน หลังจากการสังเคราะห์คาร์บอนดอตด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มัลที่เงื่อนไขอุณหภูมิ 170 °C - 240 °C พบว่าที่อุณหภูมิ 200 °C เกิดคาร์บอนดอตขนาดอนุภาคเฉลี่ย 3.1± 0.06 nm ที่ให้ความเข้มของการวาวแสงสูงสุดที่ความยาวคลื่น 438 nm ซึ่งอยู่ในย่านของแสงสีฟ้า และที่อุณหภูมิ 170 °C เกิดคาร์บอนดอตขนาดอนุภาคเฉลี่ย 7.2± 0.04  nm ที่ให้ความเข้มของการวาวแสงต่ำที่สุดที่ความยาวคลื่น 502 nm ซึ่งอยู่ในย่านของแสงสีเขียว โดยผลการทดลองในทุกเงื่อนไขอุณหภูมิไฮโดรเทอร์มัลสอดคล้องกับทฤษฎีปรากฏการณ์ขนาดของควอนตัม ซึ่งความกว้างของแถบช่องว่างพลังงานจะแปรผกผันกับขนาดของคาร์บอนดอต นอกจากนั้นเมื่ออุณหภูมิไฮโดรเทอร์มัลสูงกว่า 200 °C จะทำให้แกนของคาร์บอนดอตเกิดการรวมตัวใหญ่ขึ้น ความเข้มของการวาวแสงจะลดลงตามอุณหภูมิไฮโดรเทอร์มัลที่เพิ่มขึ้น