การพัฒนาวัสดุเชิงประกอบของเส้นใยเซลลูโลสที่นำไฟฟ้าได้ เพื่อประยุกต์ใช้งานเป็นขั้วไฟฟ้าอิเล็กโทรดชีวภาพ

งานวิจัยฉบับนี้ศึกษาเกี่ยวกับการปรับปรุงสมบัติการนำไฟฟ้าให้กับเซลลูโลสที่อยู่ในรูปแบบของวัสดุเชิงประกอบเพื่อประยุกต์ใช้งานเป็นขั้วไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ โดยส่วนแรกเป็นการเตรียมเซลลูโลสจากไม้ไผ่ให้นำไฟฟ้าได้ โดยการต่อกิ่งด้วยไพร์โรลที่กลุ่มไฮดรอกซิลของเซลลูโลส เกิดการยืดตัวของ N-H ถูกสังเกตในการวิเคราะห์หาองค์ประกอบทางโครงสร้างเคมีของสารโดยใช้ความยาวคลื่นช่วงอินฟราเรด ความเป็นผลึกของวัสดุผสมที่มีปริมาณไพร์โรลต่างกันซึ่งไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญสำหรับความเป็นผลึกและศึกษาการนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับปริมาณไพร์โรลที่เพิ่มขึ้น ในส่วนที่สองเป็นการเตรียมวัสดุเชิงประกอบจากแบคทีเรียเซลลูโลสให้มีสมบัตินำไฟฟ้าและแม่เหล็กในรูปแบบกระดาษด้วยกระบวนการไฮโดรไลซิสด้วยแรง การปรากฏตัวของไอออน Fe3+ ในสารแขวนลอยเซลลูโลสของแบคทีเรียทำให้เกิดประจุบวกอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากแรงไฟฟ้าสถิตตามที่รายงานโดยศักยภาพของซีต้า การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์รายงานว่ามีส่วนผสมของ Fe2O3 และ Fe3O4 บนคอมโพสิตเซลลูโลสของแบคทีเรีย กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดรายงานว่าอนุภาค FexOy ถูกกระจายในการวางแนวแบบสุ่มของเครือข่ายแบคทีเรียเซลลูโลส ด้วยการมีอยู่ของอนุภาค FexOy คอมโพสิตแสดงให้เห็นถึงความด้อยกว่าของความเสถียรทางความร้อนที่150ºC นอกจากนี้ ยังพบว่าสภาพต้านทานลดลงเมื่อเทียบกับการเพิ่มขึ้นของอนุภาค FexOy ซึ่งบ่งชี้ว่าค่าการนำไฟฟ้าได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น

本研究旨在改善复合形式纤维素的导电性，以将其应用于电子电极。第一部分通过吡咯接枝法制备竹材来源的导电纤维素：纤维素的羟基基团与吡咯发生接枝反应，其N-H伸缩振动在红外光谱（Infrared Spectroscopy）分析中被观察到。不同吡咯含量的复合材料结晶度无显著变化，而导电性随吡咯含量增加而提升。第二部分通过力水解法制备具有导电及磁性的细菌纤维素复合纸。细菌纤维素悬浮液中的Fe³⁺离子因静电作用产生显著正电荷，这一现象可通过zeta电位（Zeta potential）得以证实。X射线衍射（X-ray Diffraction）结果显示，细菌纤维素复合材料中存在Fe₂O₃和Fe₃O₄。扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope, SEM）观察发现，FexOy颗粒随机分布于细菌纤维素网络中。FexOy颗粒的存在导致复合材料在150℃下的热稳定性下降；此外，电阻率随FexOy颗粒含量增加而降低，表明其导电性得到有效改善。