การพัฒนามีโซพอรัสยางธรรมชาติ/ซิลิกานาโนคอมพอสิตที่มีหมู่กรดซัลโฟนิกอินทรีย์สำหรับการเร่งปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันของกรดไขมันอิสระในกระบวนการผลิตไบโอดีเซล

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้พัฒนามีโซพอรัสยางธรรมชาติ/ซิลิกานาโนคอมพอสิตที่มีหมู่กรดซัลโฟนิกอินทรีย์ (NR/HMS–SO3H) ที่มีความพรุนสูง สภาพไม่ชอบน้ำ และความเป็นกรดสูง ผ่านกระบวนการดัดแปรพื้นผิวและชนิดของหมู่กรดซัลโฟนิกอินทรีย์ที่แตกต่างกัน เพื่อนำไปประยุกต์ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในเอสเทอริฟิเคชันของดิสทิลเลตกรดไขมันปาล์มกับเมทานอลเพื่อผลิต Fatty acid methyl ester (FAME) สำหรับใช้เป็นน้ำมันดีเซลชีวภาพ (Biodiesel) พบว่าวัสดุชนิดนี้เมื่อดัดแปรพื้นผิวด้วยหมู่กรดซัลโฟนิกอินทรีย์ คือ 3-Mercaptopropyl trimethoxysilane (MPTMS) และ 2-(4 Chloro sulfonylphenyl)ethyltrimethoxysilane (CSPTMS) ผ่านวิธีควบแน่นร่วม ต่อติดเชิงเคมี และต่อติดแบบแห้ง แสดงลักษณะสมบัติเชิงโครงสร้างของมีโซพอรัสแบบเฮกซะโกนอล มีพื้นที่ผิวจำเพาะอยู่ในช่วง 48-394 ตารางเมตรต่อกรัม รัศมีรูพรุน 2.60-4.03 นาโนเมตร และมีปริมาตรรูพรุน 0.11-1.60 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อกรัม และความเป็นกรด 0.74-3.64 มิลลิโมล H+ต่อกรัม นอกจากนี้พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา NR/HMS-SO3H มีการรวมกลุ่มของอนุภาคซิลิกามากขึ้น ส่งผลให้ขนาดอนุภาคใหญ่ขึ้น จากการศึกษาเอสเทอริฟิเคชันของกรดปาลมิติกและเมทานอล พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา NR/HMS-Pr-SO3H-co เตรียมโดยการดัดแปรพื้นผิวผ่านวิธีการควบแน่นร่วมโดยใช้หมู่กรดโพรพิลซัลโฟนิก แสดงค่าร้อยละการเปลี่ยนแปลงของกรดปาลมิติกสูงที่สุด เท่ากับ 62.61 % และสามารถใช้ซ้ำในการเร่งปฏิกิริยาได้สูงสุดถึง 4 ครั้ง

คำสำคัญ