การสังเคราะห์สีผงเซรามิกสีแดงสะท้อนรังสีอินฟราเรดใกล้
DOI:
https://doi.org/10.60136/bas.v8.2019.254คำสำคัญ:
ผงสีสีแดง, ผงสีสะท้อนรังสีอาทิตย์, ผงสีสะท้อนรังสีอินฟราเรดใกล้, สารประกอบอนินทรีย์เชิงซ้อนบทคัดย่อ
บทความนี้นำเสนอผลการสังเคราะห์สีผงเซรามิกสีแดงด้วยปฏิกิริยาของเซรามิกจากความร้อน (solid state reaction) จากเซอร์คอน (zircon) ที่เจือด้วยเหล็กออกไซด์ (iron(III)oxide) อลูมิเนียมออกไซด์ (aluminium oxide) และ ซิลิกอนไดออกไซด์ (silicon dioxide) เพื่อเกิดเป็นผงสีสารประกอบอนินทรีย์เชิงซ้อน (complex inorganic compound pigment, CICP) ที่ให้สีแดงปะการัง และมีความสามารถในการสะท้อนรังสีอาทิตย์ช่วงอินฟราเรดใกล้ (near infrared) ผงสีที่สังเคราะห์ได้สามารถใช้ประกอบเป็นผลิตภัณฑ์สีทาอาคารเพื่อสะท้อนรังสีอาทิตย์ และลดปริมาณความร้อนที่สะสมบนแผ่นหลังคา ส่งผลต่อการประหยัดพลังงานของระบบปรับอากาศ และช่วยเพิ่มสภาพสบายเชิงอุณหภาพ (thermal comfort) ภายในอาคาร
การสังเคราะห์ผงสีทำโดยการบดผสม ZrSiO4 Fe2O3 Al2O3 และSiO2 ที่สัดส่วนต่าง ๆ เพื่อเกิดปฏิกิริยาเป็นสารประกอบ อนินทรีย์ โดยใช้สัดส่วน ZrSiO4:Fe2O3:Al2O3:SiO2 ที่ 45:25:(30-x):x โดย x มีค่าระหว่าง 0 – 30 wt% แล้วนำไปเผาที่อุณหภูมิ 1,100 1,200 และ 1,300 องศาเซลเซียส แล้วนำมาล้าง อบ และบดจนได้เป็นผงสีเซรามิกสีแดง สีของผงสี ซึ่งคำนวณจากระบบ CIE L* a* b* ไม่เปลี่ยนแปลงมากนักเมื่ออุณหภูมิเผาเปลี่ยนแปลง สีแดงปะการังจะมีความสว่างมากขึ้นเมื่อปริมาณ SiO2 เพิ่มขึ้น เมื่อทำการวิเคราะห์ค่าการสะท้อนรังสีอาทิตย์ พบว่าผงสีเซรามิกสีแดงที่มีสัดส่วน ZrSiO4:Fe2O3:Al2O3:SiO2 ที่ 45:25:20:10 ที่เผาอุณหภูมิ 1,100 oC จะได้ผงสีแดงที่มีค่าการสะท้อนรังสีอินฟราเรดใกล้สูงสุด เท่ากับ 65.9%
References
PEREZ-LOMBARD, LUIS, JOSE ORTIZ and ISMAEL R. MAESTRE. The map of energy flow in HVAC system. Applied Energy. 2011, 88(12), 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(4), 488-497.
TAKEBAYASHI, H. and M. MORIYAMA. Surface heat budget on green roof and high reflection roof for mitigation of urban heat island. Building and Environment. 2007, 42(8), 2971-2979.
LEVINSON, R. H. .A. KBARI and J. C. REILLY. Cooler tile-roofed buildings with near-infrared-reflective non-white coatings. Building and Environment. 2007. 42(7), 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 and Solar Cells. 2005, 89(4), 351–389.
HAJJAJI, W. Cr-droped peroskite and rutile pigments derived from industrial by-products. The Chemical Engineering Journal. 2011, 171(3), 1178–1184.
KUMARI, L.S. Synthesis and optical properties of Ce0.95Pr0.05-xMxO2(M=Mn,Si) as potential ecological red pigments for coloration of plastics. Ceramics international. 2012, 38(5), 4009-4016.
SREERAM, K. J., C. P. Aby, B. U. NAIR, T. RAMASAMI. Colored cool colorants based on rare earth metal ions, Solar Energy Materials and Solar Cells. 2008, 92(11), 1462-1467.
VISHNU, V. S., G. GEORGE and M. L. P. REDDY. Effect of molybdenum and praseodymium dopants on the optical properties of Sm2Ce2O7: Tuning of band gaps to realize various color hues. Dyes and Pigments. 2010, 85 (3), 117-123.
RAO, P.P. and M. L. P. REDDY. Synthesis and characterisation of (BiRE)2O3(RE: Y, Ce) pigments. Dyes and Pigments. 2004, 63(2), 169-174.
RAJ, A. K.V, P. PRABHAKARRAO, S. SAMEERA and S. DIVYA. Pigments based on terbium-doped yttrium cerate with high NIR reflectance for cool roof and surface coating applications. Dyes and Pigments. 2015, 122, 116-125.
JOVANÍ, M., A.SANZ, H. BELTRÁN-MIR and E. CORDONCILLO. New red-shade environmental-friendly multifunctional pigment based on Tb and Fe doped Y2Zr2O7 for ceramic applications and cool roof coatings. Dyes and Pigments. 2016. 133, 33-40.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2019 Department of Science Service
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
