การสังเคราะห์สีผงเซรามิกสีน้ำตาลสะท้อนรังสีอินฟราเรดใกล้ Zn1-xMgxFe2O4
DOI:
https://doi.org/10.60136/bas.v9.2020.224คำสำคัญ:
ผงสีสีน้ำตาล, ผงสีสะท้อนรังสีอาทิตย์, ผงสีสะท้อนรังสีอินฟราเรดใกล้, สารประกอบอนินทรีย์เชิงซ้อนบทคัดย่อ
บทความนี้นำเสนอผลการสังเคราะห์สีผงเซรามิกสีน้ำตาลด้วยปฏิกิริยาสถานะของแข็ง (Solid state reaction) จากซิงค์เฟอร์ไรท์ (Zinc ferrite) ที่เจือด้วยแมกนีเซียมอ๊อกไซด์ (Magnesium oxide) เพื่อเกิดเป็นผงสีสารประกอบอนินทรีย์เชิงซ้อน (Complex inorganic compound pigment, CICP) Zn1-xMgxFe2O4 ที่ให้สีน้ำตาลและมีความสามารถในการสะท้อนรังสีอาทิตย์ช่วงอินฟราเรดใกล้ (Near infrared) ผงสีที่สังเคราะห์ได้สามารถใช้ประกอบเป็นผลิตภัณฑ์สีทาอาคารเพื่อสะท้อนรังสีอาทิตย์ และลดปริมาณความร้อนที่สะสมบนแผ่นหลังคา ส่งผลต่อการประหยัดพลังงานของระบบปรับอากาศ และช่วยเพิ่มสภาพสบายเชิงอุณหภาพ (Thermal comfort) ภายในอาคาร
การสังเคราะห์ผงสีทำโดยการบดผสม ZnO Fe2O3 และ MgO ที่สัดส่วนต่าง ๆ เพื่อเกิดปฏิกิริยาเป็นสารประกอบอนินทรีย์ Zn1-xMgxFe2O4 โดยมีการแปรค่า x ระหว่าง 0 ถึง 1 และถูกเผาที่อุณหภูมิ 1,000 1,100 และ 1,200 องศาเซลเซียส แล้วนำมาล้าง อบ และบดจนได้เป็นผงสีเซรามิกสีน้ำตาล สีของผงสี ซึ่งคำนวณจากระบบ CIE L* a* b* ไม่เปลี่ยนแปลงมากนักเมื่ออุณหภูมิเผาเปลี่ยนแปลง แต่แปรเปลี่ยนมากตามค่า x หรือ ตามปริมาณ MgO ที่เจือ และพบว่า สีจะเปลี่ยนจากสีน้ำตาลเป็นสีน้ำตาลแดง เมื่อ x มีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อทำการวิเคราะห์ค่าการสะท้อนรังสีอาทิตย์ พบว่าผงสีเซรามิกสีน้ำตาลที่มีสูตรสารประกอบ Zn1-xMgxFe2O4 มีความสามารถในการสะท้อนรังสีอาทิตย์ช่วงอินฟราเรดใกล้ได้ดี โดยค่าการสะท้อนมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อ x มีค่าเพิ่มขึ้น ซึ่งจากชุดตัวอย่างทั้งหมดพบว่า Zn0.2Mg0.8Fe2O4 เมื่อเผาที่อุณหภูมิ 1,000 oC จะได้ผงสีน้ำตาลที่มีค่าการสะท้อนรังสีอินฟราเรดใกล้สูงสุด เท่ากับ 72.9 %
References
PEREZ-LOMBARD, LUIS, JOSE ORTIZ and ISMAEL R. MAESTRE.
The map of energy flow in HVAC system. Applied Energy. 2011. 88, 5020–5031.
SYNNEFA, A., M. SANTAMOURIS and K. APOSTOLAKIS. On the development, optical properties and thermal performance of cool colored coatings for the urban environment. Solar Energy. 2007. 81, 488-497.
TAKEBAYASHI, H. and M.MORIYAMA. Surface heat budget on green roof and high reflection roof for mitigation of urban heat island. Build Environ. 2007. 42, 2971-2979.
LEVINSON, R., H.AKBARI and JC. REILLY. Cooler tile-roofed buildings with near-infrared-reflective non-white coatings. Build Environ. 2007. 42, 2591-2605.
GANGUL, ARNA, DEBASHISH CHOWDHURY and SUBHASIS NEOGI. Performance of building roofs on energy efficiency- a Review. Energy Procedia. 2016. 90, 200 – 208.
LEVINSON, RONNEN, PAUL BERDAHL and HASHEM AKBARI. Solar spectral optical properties of pigments—part II: survey of common colorants. Solar Energy Materials & Solar Cells. 2005. 89, 351–389.
BENDIGANAVALE, ASHWINI and VINOD MALSHE. Infrared Reflective Inorganic Pigments. Recent Patents on Chemical Engineering. 2008.1(1), 67-79.
WILLIAM, A., T. KENNETH, O. ANDRÉ and P. ROBERT. Color roofs with complex inorganic color pigments. Residential buildings: technologies, design, performance analysis, and building industry trends., 2002. pp.1.195-1.206.
LLUSAR, M., E. GARCÍA, M.T. GARCÍA, C. GARGORI, J.A. BADENES and G. MONRÓS. Synthesis, stability and coloring properties of yellow–orange pigments based on Ni-doped karrooite (Ni,Mg)Ti2O5. Journal of the European Ceramic Society. 2015. 35, 357–376.
SCHILDHAMMER, D., G. FUHRMANN, L. PETSCHNIG, N. WEINBERGER, H. SCHOTTENBERGER and H. HUPPERTZ. Synthesis and characterization of a new high NIR reflective ytterbium molybdenum oxide and related doped pigments. Dyes and Pigments. 2017. 138, 90-99.
SCHILDHAMMER, D., G. FUHRMANN, L. PETSCHNIG, H. SCHOTTENBERGER and H. HUPPERTZ. Synthesis and optical properties of new high NIR reflective inorganic pigments RE6Mo2O15 (RE = Tb, Dy, Ho, Er). 2017. Dyes and Pigments [online].140, DOI: 10.1016/j.dyepig.2017.01.021. [viewed 19 April 2018]. Available from: https://www.researchgate.net/
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2020 กรมวิทยาศาสตร์บริการ
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
