อิทธิพลของสารเจือทังสเตนที่มีผลต่อสมบัติทางโครงสร้างและเทอร์โมโครมิกของวาเนเดียมไดออกไซด์ที่สังเคราะห์ด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มอล

กรองทิพย์ เติมเกาะ; กิตติยา ปลื้มใจ; วรพงษ์ เจนธนกิจ; กรองกาญจน์ ศิรินุกุลวัฒนา

doi:10.60136/bas.v8.2019.270

ผู้แต่ง

กรองทิพย์ เติมเกาะ กองวัสดุวิศวกรรม กรมวิทยาศาสตร์บริการ
กิตติยา ปลื้มใจ กองวัสดุวิศวกรรม กรมวิทยาศาสตร์บริการ
วรพงษ์ เจนธนกิจ กองวัสดุวิศวกรรม กรมวิทยาศาสตร์บริการ
กรองกาญจน์ ศิรินุกุลวัฒนา กองวัสดุวิศวกรรม กรมวิทยาศาสตร์บริการ

DOI:

https://doi.org/10.60136/bas.v8.2019.270

คำสำคัญ:

กระจกอัจฉริยะเทอร์โมโครมิก, วาเนเดียมไดออกไซด์, อุณหภูมิทรานซิชัน

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาอิทธิพลของการเจือโดยโมลทังสเตน (W) ที่มีผลต่อสมบัติทางความร้อนและรูปร่างโครงสร้างของวาเนเดียมไดออกไซด์ (VO₂) โดยใช้สารตั้งต้นวาเนเดียมเพนทอกไซด์ (V₂O₅) และกรดออกซาลิก (H₂C₂O₄) เป็นตัวรีดิวซ์ด้วยอัตราส่วนโมเลกุล 1:3 เตรียมจากกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลที่อุณหภูมิ 260 °C และเจือทังสเตนปริมาณที่แตกต่างกันเพื่อลดอุณหภูมิทรานซิชัน หลังจากนั้นนำไปเผาที่อุณหภูมิสูง สาร VO₂ และสารที่เจือทังสเตนที่สังเคราะห์ได้ถูกนำมาวิเคราะห์ด้วยเทคนิค differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscope (SEM) ผลจากเทคนิค DSC แสดงให้เห็นว่าการเจือทังสเตนสามารถลดค่าอุณหภูมิทรานซิชันขึ้นอยู่กับปริมาณทังสเตนที่เจือลงไป โดยค่าอุณหภูมิทรานซิชันลดลงไปถึง 35 °C เมื่อเจือทังสเตนร้อยละ 5 โดยน้ำหนัก

References

การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย [ออนไลน์]. [อ้างถึงวันที่ 15 มกราคม 2562]. เข้าถึงจาก: https://www.tmd.go.th/info/info.php?FileID=20

Type of Smart Glass [online]. 2013 [viewed 15 January 2019]. Available from: https://www.slideshare.net/glassapps/electrochromic-glass

SAELI, M., C. PICCIRILLO, M.E.A. WARWICK and R. BINIONS. Thermochromic thin films: synthesis, properties and energy consumption modelling. Material and process for energy. 2013, pp. 736-746.

JI, SHIDONG, FENG ZHANG and PING JIN. Preparation of high performance pure single phase VO2 nanopowder by hydrothermally reducing the V2O5 gel. Solar Energy Materials and Solar Cells. 2011, 95(12), 3520-3526.

LIVAGE, JACQUES. Hydrothermal synthesis of nanostructured vanadium oxides. Material. 2010, 3(8), 4175-4195.

OSMOLOVSKAYA, O.M., I.V. MURIN, V.M. SMIRNOV and M.G. OSMOLOVSKY. Synthesis of vanadium dioxide thin films and nanopowders : a brief review. Rev. Adv. Mater. Sci. 2014, 36(1), 70-74.

ALIE, DAVID, LYNN GEDVILAS, ZHIWEI WANG, ROBERT TENENT, CHAIWAT ENGTRAKUL, YANFA YAN, SEAN E. SHAHEEN, ANNE C. DILLON and CHUNMEI BAN. Direct synthesis of thermochromic VO2 through hydrothermal reaction. Journal of Solid State Chemistry. 2014, 212, 237–241.

DAI, LEI, CHUANXIANG CAO, YANFENG GAO and HONGJIE LUO. Synthesis and phase transition behavior of undoped VO2 with a strong nano-size effect. Solar Energy Materials & Solar Cells. 2011, 95(2), 712–715.

ZHAO, LILI, LEI MIAO, SAKAE TANEMURA, JIANHUA ZHOU, LIHUA CHEN, XIUDI XIAO and GANG XU. A low cost preparation of VO2 thin films with improved thermochromic properties from a solution-based process. Thin Solid Films. 2013, 543, 157–161.

ROMANYUK, ANDRIY, ROLAND STEINER, LAURENT MAROT and PETER OELHAFEN. Temperature-induced metal–semiconductor transition in W-doped VO2 films studied by photoelectron spectroscopy. Solar Energy Materials & Solar Cells. 2007, 19(23), 1831–1835.

XIAO, XIUDI., HUA ZHANG, GUANQI CHAI, YAOMING SUN, TAO YANG, HAOLIANG CHENG, LIHUA CHEN, LEI MIAO and GANG XU. A cost-effective process to prepare VO2 (M) powder and films with superior thermochromic properties. Materials Research Bulletin. 2014, 51, 6–12.

LI, WENJING., SHIDONG JI, YAMEI LI, AIBIN HUANG, HONGJIE LUO and PING JIN. Synthesis of VO2 nanoparticles by a hydrothermal assisted homogeneous precipitation approach for thermochromic applications. Royal Society of Chemistry Advances, 2014, (25), 13026.

WANG, JINXING. WEIJIE YU, SHUN XU, SONGYAN DAI, JIADONG WANG, CHENXI WANG, WEN ZENG and PEISHAN CAO. A study on the precursor of vanadium pentoxide by the hydrothermal method. Ceramics International. 2014, 40(1) Pt. A, 317–321.

AKL, A. ALAA. Thermal annealing effect on the crystallization and optical dispersion of sprayed V2O5 thin films. Journal of Physics and Chemistry of Solids. 2010, 7(3), 223–229.

ZOU, JIAN, XUANYAN CHEN and LEI XIAO. Phase transition performance recovery of W-doped VO2 by annealing treatment. Mater. Res. Express. 2018, 5(6), 065055.