นักวิจัยวิทย์ มช. เพิ่มมูลค่าให้กับของเสียจากลำต้นข้าวโพด ผลิตเป็นวัสดุคาร์บอนรูพรุนประสิทธิภาพสูง ผ่านการเผาอับอากาศร่วมกับตัวเร่งปฏิกิริยา

22 กันยายน 2564

คณะวิทยาศาสตร์

นักวิจัยภาควิชาเคมีอุตสาหกรรม คณะวิทยาศาสตร์ ประสบความสำเร็จในการเพิ่มองค์ประกอบของหมู่ฟังก์ชันให้กับวัสดุคาร์บอนที่สังเคราะห์จากลำต้นข้าวโพด (Corn Stover Waste) ที่เป็นขยะชีวมวลทางการเกษตร โดยการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา KOH ร่วมกับกระบวนการไพโรไลซิส (การเผาอับอากาศ)

          งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาการเปลี่ยนแปลงหมู่ฟังก์ชันบนพื้นผิวของ Corn Stover Waste และการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาร่วมกับกระบวนการไพโรไลซิสในช่วงอุณหภูมิ 400 ถึง 700 องศาเซลเซียสภายใต้บรรยากาศแก๊สไนโตรเจน รวมถึงการศึกษาความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยา KOH ในช่วง 0.5 ถึง 3.0 โมลาร์ โดยหมู่ พบว่าการเพิ่มอุณหภูมิในกระบวนการไพโรไลซิสจะส่งผลให้หมู่ฟังก์ชันบนพื้นผิวเช่น หมู่ไฮดรอกซิล หมู่อัลคิล หมู่คาร์บอกซิล หมู่คาร์บอนิล หมู่คีโตน หมู่เอสเทอร์ ลดลง และโดยเฉพาะอย่างยิ่งคือหมู่อีเทอร์ และหากใช้อุณหภูมิการไพโรไลซิสที่มากกว่า 700 องศาเซลเซียสร่วมกับตัวเร่งปฏิกิริยา KOH จะพบโครงสร้างผลึกของกราไฟต์ที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชันและจากการควบแน่นโครงสร้างคาร์บอน และผลึกของสารประกอบ เช่น K2O, KHCO3 และ K2CO3 การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาร่วมกับกระบวนการไพโรไลซิส 

จากทั้งหมดที่กล่าวมา พบว่าผลการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค FTIR และ XRD ของวัสดุคาร์บอน สามารถบอกถึงขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงตัวเร่งปฏิกิริยา KOH ในการทดลองได้ ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงเป็นการรายงานผลเกี่ยวกับอุณหภูมิในกระบวนการไพโรไลซิส ร่วมกับการมีและไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา KOH ในกระบวนการ สามารถส่งผลต่อหมู่ฟังก์ชันบนพื้นผิวของวัสดุคาร์บอนและการเปลี่ยนแปลงของตัวเร่งปฏิกิริยา KOH ได้

นักวิจัยประกอบด้วย
1. นักศึกษาปริญญาเอก น.ส.ปัทมาพร พินิจ ภาควิชาเคมีอุตสาหกรรม คณะวิทยาศาสตร์ มช.
2. ศ.ดร.นคร ทิพยาวงศ์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มช.
3. อ.ดร.โยธิน ฉิมอุปละ ภาควิชาเคมีอุตสาหกรรม คณะวิทยาศาสตร์ มช.
4. รศ.ดร.ศุภรินทร์ ไชยกลางเมือง ภาควิชาเคมีอุตสาหกรรม คณะวิทยาศาสตร์ มช.

อ้างอิง Pattamaporn Pinij, Nakorn Tippayawong, Yothin Chimupala, Suparin Chaiklangmuang, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, (2021), 157, 105234 (Scopus Q1, ISI Q1, IF= 5.541)

อ่านงานวิจัย https://doi.org/10.1016/j.jaap.2021.105234

แกลลอรี่