ข่าว

        ทีมนักวิจัยคณะวิทย์ มช. พัฒนาการผลิตวัสดุผสมสำหรับเร่งปฏิกิริยา โดยการปรับแต่งคาร์บอนผสมระหว่างท่อนาโนคาร์บอนแบบผนังหลายชั้นและคาร์บอนแบล็คด้วยโลหะนิกเกิล และแพลเลเดียม (Pd-xCNT-Ni -yCB) ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมได้มีประสิทธิภาพการทำงานสูง และมีเสถียรภาพดี

ดร.สุวพิชฏ์ เต็มศิริมงคล นักวิจัยหลังปริญญาเอก, รศ.ดร.สุรินทร์ สายปัญญา รศ.ดร.ปะราลี แว่นแก้ว อาจารย์ประจำภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ และคณะ ร่วมกันทำการศึกษาวิจัยในหัวข้อ "Development of a Pd-xCNT-Ni -yCB composite catalyst to enhance the oxidation of various alcohols in alkali mediums"

ในกระบวนการวิจัย นักวิจัยได้ทำการสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยา โดยปรับแต่งคาร์บอนผสมระหว่างท่อนาโนคาร์บอนแบบผนังหลายชั้นและคาร์บอนแบล็คด้วยโลหะนิกเกิล และแพลเลเดียม (Pd-xCNT-Ni -yCB) และศึกษาประสิทธิภาพการทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยาที่สังเคราะห์ ในปฏิกิริยาออกซิเดชันของแอลกอฮอล์ เช่น เมทานอล เอทานอล และไอโซโพรพานอลในสภาวะเบส รวมถึงเสถียรภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา ด้วยเทคนิคทางไฟฟ้าเคมี พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมได้มีประสิทธิภาพการทำงานดี และมีเสถียรภาพมาก

ผลจากการศึกษาแสดงให้เห็นว่า ตัวเร่งปฏิกิริยาคอมพอสิทดังกล่าว มีความสามารถในการกระตุ้นการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของสารอินทรีย์ได้เป็นอย่างดี แต่การใช้โลหะแพลทินัมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาจะทำให้เกิด CO ซึ่งเป็นสารมัธยันตร์ (intermediate) เกาะที่ผิวของตัวเร่งปฏิกิริยา ทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยามีพื้นที่ผิวในการทำงานเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันลดลง

จากการศึกษาที่ผ่านมาพบว่าการใช้โลหะมีตระกูลผสม เช่น แพลเลเดียมหรือนิเกิล สามารถกำจัด CO ที่เกาะอยู่บนผิวของตัวเร่งปฏิกิริยาได้ เนื่องจากโลหะถูกทำให้อยู่ในรูปไฮดรอกไซด์หรือออกไซด์ จึงช่วยทำให้ CO เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันไปเป็นแก๊ส CO2 ซึ่งจะหลุดออกจากพื้นที่ผิวของการทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยา ทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยามีพื้นที่ผิวที่สามารถใช้ทำปฏิกิริยาเพิ่มมากขึ้น ส่งผลให้ตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าวมีการทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ทั้งนี้ วัสดุรองรับคาร์บอนจะมีการปรับแต่งด้วยสารเคมี และ/หรือโลหะออกไซด์ เพื่อให้การกระจายของโลหะ และจับยึดได้ดี รวมถึงเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของในปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี

ทั้งนี้ ผลผลิตจากการเกษตร เช่น ข้าว ข้าวโพด อ้อย สามารถแปรรูปเป็นสารอินทรีย์ เช่น แอลกอฮอล์ และกรดอินทรีย์ ซึ่งสามารถใช้เป็นสารตั้งต้นในทางอุตสาหกรรมเคมีหรือพลังงาน โดยอาศัยตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพ สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาที่สมบูรณ์ จะเป็นการเพิ่มมูลค่าให้แก่ผลผลิตแปรรูปสินค้าทางการเกษตรได้ และความรู้จากการผลิตตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าว ยังสามารถนำมาผลิต เพื่อใช้ในทางอุตสาหกรรมต่อไปได้

ผลงานได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Biomass and Bioenergy
Volume 181, February 2024
https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2023.107032