"วัสดุโครงข่ายโคออร์ดิเนชันของแลนทาไนด์: ตัวเร่งปฏิกิริยาการเปลี่ยนแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เป็นสารเคมีมูลค่าสูง"

21 กรกฎาคม 2564

คณะวิทยาศาสตร์

"วัสดุโครงข่ายโคออร์ดิเนชันของแลนทาไนด์: ตัวเร่งปฏิกิริยาการเปลี่ยนแก๊ส CO2 เป็นสารเคมีมูลค่าสูง"

         การสะสมแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ที่เกิดขึ้นจากกิจกรรมต่างๆ ในบรรยากาศมีปริมาณเพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่องในแต่ละปี จนทำให้เกิดผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะอย่างยิ่งภาวะโลกร้อน เพื่อแก้ไขปัญหาดังกล่าว นักวิจัยทั่วโลกได้พยายามจัดการกับแก๊ส CO2 ซึ่งเป็นตัวการสำคัญ แนวทางหนึ่งที่มีความยั่งยืนกว่าการกักเก็บแก๊ส CO2 ก็คือการเปลี่ยนแก๊ส CO2 ให้เป็นสารเคมีมูลค่าสูงเป็นวิธีที่ได้รับความสนใจเป็นอย่างมากในปัจจุบัน

กลุ่มวิจัยของ รศ.ดร.อภินภัส รุจิวัตร์ นางสาวมาลี สินเช้า นักศึกษาระดับปริญญาเอก อ.ดร.นัทธวัฒน์ เสมากูล จากภาควิชาเคมี และศูนย์วิจัยวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ ร่วมกับ Professor Takumi Konno จากมหาวิทยาลัยโอซากะ ประเทศญี่ปุ่น ได้ออกแบบและสังเคราะห์วัสดุโครงข่ายโคออร์ดิเนชันของโลหะแลนทาไนด์ (Lanthanide based coordination polymers)) และศึกษาโครงสร้างระดับอะตอมโดยใช้เทคนิคผลิกศาสตร์รังสีเอกซ์

กลุ่มวิจัยสามารถใช้วัสดุดังกล่าวเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการสังเคราะห์สารเคมีมูลค่าสูงที่มีชื่อว่า “ไซคลิกคาร์บอเนต” โดยอาศัยปฏิกิริยาการรวมตัวกันระหว่างแก๊ส CO2 และอีพอกไซด์ พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่พัฒนาขึ้นสามารถเร่งปฏิกิริยาได้ถึง 700 รอบต่อชั่วโมง นอกจากนี้ตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าวยังสามารถถูกใช้ซ้ำได้มากกว่า 10 ครั้ง ผลการศึกษาดังกล่าวได้รายงานในวารสาร ACS Sustainable Chemistry & Engineering ซึ่งมี Impact Factor 2020: 8.198 (Q1, ISI/Scopus)

โดยความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับตำแหน่งเร่งปฏิกิริยาจะนำไปสู่การออกแบบตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพ ตลอดจนใช้ประโยชน์จากแก๊ส CO2 โดยการเปลี่ยนเป็นสารเคมีมูลค่าสูงอย่างยั่งยืนต่อไปในอนาคต

ผู้สนใจสามารถอ่านข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่
Sinchow, M., Semakul, N., Konno, T., Rujiwatra, A. Lanthanide Coordination Polymers through Design for Exceptional Catalytic Performances in CO2 Cycloaddition Reactions ACS Sustainable Chem. Eng. 2021, 9, 8581–8591 (https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.1c01955)


แกลลอรี่