TH21551U - องค์ประกอบสำหรับการเตรียมเส้นใยคาร์บอนเจือโลหะออกไซด์จากลิกนินและกรรมวิธีการเตรียมเส้นใยคาร์บอนเจือโลหะออกไซด์ดังกล่าว - Google Patents

Abstract

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบสำหรับการเตรียมเส้นใยคาร์บอนเจือโลหะออกไซด์จาก ลิกนินและกรรมวิธีการเตรียมเส้นใยคาร์บอนเจือโลหะออกไซด์โดยองค์ประกอบสำหรับการเตรียมเส้นใย คาร์บอนเจือโลหะออกไซด์จากลิกนินดังกล่าว ประกอบรวมด้วย ลิกนิน (lignin) พอลิเมอร์ (polymer) สาร ตั้งต้นที่มีโลหะเป็นองค์ประกอบ (metal precursor) และตัวทำละลาย (solvent) ที่มีลักษณะเฉพาะคือ ปริมาณร้อยละโดยนํ้าหนักของสารผสมระหว่างลิกนินและพอลิเมอร์อยู่ในช่วง 41 ถึง 50 ของสารละลาย ผสมระหว่าง ลิกนิน พอลิเมอร์ และตัวทำละลาย โดยเส้นใยนาโนคาร์บอนตามการประดิษฐ์นี้สามารถ นำไปใช้งานเป็นแผ่นอิเล็กโทรดได้ในหลายรูปแบบ เพื่อรองรับการพัฒนาเทคโนโลยีของการผลิตอุปกรณ์ ไฟฟ้าในอนาคต

Claims (10)

1. องค์ประกอบสำหรับการเตรียมเส้นใยคาร์บอนเจือโลหะออกไซด์จากลิกนิน ที่ประกอบรวมด้วย - ลิกนิน (lignin) และ พอลิเมอร์ (polymer) ซึ่งอัตราส่วนร้อยละโดยนํ้าหนักระหว่างลิก นินต่อพอลิเมอร์อยู่ในช่วง 90 ถึง 99 ต่อ 1 ถึง 10 ของสารผสมระหว่างลิกนินและพอลิเมอร์ - สารตั้งต้นที่มีโลหะเป็นองค์ประกอบ (metal precursor) ซึ่งมีปริมาณร้อยละโดยนํ้าหนักอยู่ ในช่วง 0.01 ถึง 40 เทียบกับสารผสมระหว่างลิกนินและพอลิเมอร์ - ตัวทำละลาย (solvent) ที่มีลักษณะเฉพาะคือ ปริมาณร้อยละโดยนํ้าหนักของสารผสมระหว่างลิกนินและพอลิ เมอร์อยู่ในช่วง 41 ถึง 50 ของสารสารละลายผสมระหว่าง ลิกนิน พอลิเมอร์ และตัวทำละลาย

2. องค์ประกอบสำหรับการเตรียมเส้นใยคาร์บอนเจือโลหะออกไซด์จากลิกนิน ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ ซึ่ง ลิกนินดังกล่าว เลือกได้จาก โซดาลิกนิน (soda lignin) คราฟลิกนิน (Kraft lignin) ออแกโนโซลว ลิกนิน (organosolv lignin) หรือส่วนผสมของสารดังกล่าว

3. องค์ประกอบสำหรับการเตรียมเส้นใยคาร์บอนเจือโลหะออกไซด์จากลิกนิน ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ ซึ่ง พอลิเมอร์ดังกล่าว เลือกได้จาก พอลิเอธิลีน ออกไซด์ (polyethylene oxide, PEO) พอลิอะคริโล ไนไตรล (polyacrylonitrile, PAN) พอลิไวนิวไพโรลิโดน (polyvinylpyrrolidone, PVP) พอลิไวนิล แอลกอฮอล์ (polyvinyl alcohol, PVA) พอลิคาโปรแลคโตน (polycaprolactone, PCL) พอลิแลกติก แอซิด (poly(lactic acid, PLA) พิทช์ (pitch) พอลิสไตรีน (polystyrene, PS) เซลลูโลส (cellulose) เฮ มิเซลลูโลส (hemicellulose) พอลิเบนซิมิดาโซล (polybenzimidazole) พอลิเอไมด์ (polyamide) ไค โตซาน (chitosan) แป้ง (starch) พอลิเมอร์ธรรมชาติ (natural polymers) หรือส่วนผสมของสาร ดังกล่าว

4. องค์ประกอบสำหรับการเตรียมเส้นใยคาร์บอนเจือโลหะออกไซด์จากลิกนิน ตามข้อถือสิทธิที่ 1 หรือ 3 ที่ซึ่ง พอลิเมอร์ดังกล่าวที่เหมาะสม คือ พอลิเอธิลีนออกไซด์

5. องค์ประกอบสำหรับการเตรียมเส้นใยคาร์บอนเจือโลหะออกไซด์จากลิกนิน ตามข้อลือสิทธิที่ 1 ที่ ซึ่ง สารตั้งต้นที่มีโลหะเป็นองค์ประกอบดังกล่าว เลือกได้จาก สารตั้งต้นที่มีโลหะแอลคาไลน์ (alkaline metal) เป็นองค์ประกอบ สารตั้งต้นที่มีโลหะแอลคาไลน์เอิร์ท (alkaline earth metal) เป็น องค์ประกอบ สารตั้งต้นที่มีโลหะทรานซิชัน (transition metal) เป็นองค์ประกอบ สารตั้งต้นที่มี โลหะแลนทาไนด์ (lanthanide metal) เป็นองค์ประกอบ สารตั้งต้นที่มีโลหะแอกทิไนด์ (actinide metal) เป็นองค์ประกอบ หรือส่วนผสมของสารดังกล่าว

6. องค์ประกอบสำหรับการเตรียมเส้นใยคาร์บอนเจือโลหะออกไซด์จากลิกนิน ตามข้อถือสิทธิที่ 1 หรือ 5 ที่ซึ่ง สารตั้งต้นที่มีโลหะเป็นองค์ประกอบดังกล่าวที่เหมาะสม คือ สารตั้งต้นที่มีเหล็ก (Fe) เป็นองค์ประกอบ

7. องค์ประกอบสำหรับการเตรียมเส้นใยคาร์บอนเจือโลหะออกไซด์จากลิกนิน ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ ซึ่ง ตัวทำละลายดังกล่าว เลือกได้จาก ตัวทำละลายอินทรีย์ (organic solvent) ตัวทำละลายอนินทรีย์ (inorganic solvent) ตัวทำละลายแบบมีขั้ว (polar solvent) ตัวทำละลายแบบไม่มีขั้ว (non-polar solvent) หรือตัวทำละลายผสมของสารดังกล่าว

8. องค์ประกอบสำหรับการเตรียมเส้นใยคาร์บอนเจือโลหะออกไซด์จากลิกนิน ตามข้อถือสิทธิที่ 1 หรือ 7 ที่ซึ่งตัวทำละลายดังกล่าวที่เหมาะสมคือ ไดเม็ทธิลฟอร์มาร์ไมด์ (dimethylformamide, DMF)

9. กรรมวิธีการผลิตเส้นใยคาร์บอนเจือโลหะออกไซด์จากลิกนิน ที่ประกอบด้วยขั้นตอน ก) การเตรียมสารละลายผสมขององค์ประกอบสำหรับการเตรียมเส้นใยคาร์บอนจากลิก นิน ซึ่งประกอบด้วย - ลิกนิน (lignin) และ พอลิเมอร์ (polymer) ซึ่งอัตราส่วนร้อยละโดยนํ้าหนักระหว่าง ลิกนินต่อพอลิเมอร์อยู่ในช่วง 90 ถึง 99 ต่อ 1 ถึง 10 ของสารผสมระหว่างลิกนินและพอลิเมอร์ - สารตั้งต้นที่มีโลหะเป็นองค์ประกอบ (metal precursor) ซึ่งมีปริมาณร้อยละโดย นํ้าหนักอยู่ในช่วง 0.01 ถึง 40 ของสารผสมระหว่างลิกนินและพอลิเมอร์ - ตัวทำละลาย (solvent) ที่มีลักษณะเฉพาะคือ ปริมาณร้อยละโดยนํ้าหนักของสารผสมระหว่างลิกนินและ พอลิเมอร์อยู่ในช่วง 41 ถึง 50 ของสารสารละลายผสมระหว่าง ลิกนิน พอลิเมอร์ และตัวทำละลาย ข) การขึ้นรูปเส้นใยที่ได้จากขั้นตอน ก) ค) การสเตบิไรเซชัน (stabilization) เส้นใยที่ได้จากขั้นตอน ข) ง) การคาร์บอไนเซชัน (carbonization) เส้นใยที่ได้จากขั้นตอน ค)

10. กรรมวิธีการผลิตเส้นใยคาร์บอนเจือโลหะออกไซด์จากลิกนิน ตามข้อถือสิทธิที่ 9 ที่ซึ่งการขึ้นรูป เส้นใยดังกล่าว เลือกได้จาก กระบวนการปั่นเส้นใยด้วยไฟฟ้าสถิตแบบใช้เข็ม (Needle-based electrospinning) หรือ กระบวนการปั่นเส้นใยด้วยไฟฟ้าสถิตแบบไม่ใช้เข็ม (Needle-free nanospider technology)