การศึกษาผลของการชะและการป้องกันการชะที่มีต่อตัวเร่งปฏิกิริยาผลิตไบโอดีเซลขนาดนาโนเมตรเพื่อพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีเสถียรภาพสูง

บทคัดย่อ

ตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธุ์สำหรับการผลิตไบโอดีเซลผ่านการทำปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันสามารถถูกออกแบบให้มีความว่องไวสูง และนำกลับมาใช้ซ้ำได้หลายครั้ง อย่างไรกตตามการชะอองโลหะว่องไวยังคงเป็นปัญหาในการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดนี้ โดยเฉพาะเมื่อตัวเร่งปฏิกิริยามีอนาดอนุภาคระดับนาโนเมตรเพื่อให้มีพื้นที่ผิวในการทำปฏิกิริยาและความว่องไวที่สูงมากขึ้น ปัญหาเรื่องการชะกตจะมากขึ้นตามมา งานวิจัยนี้ ศึกษาเรื่องการชะ และวิธีการป้องกันการชะอองโลหะว่องไว Ca ที่ออกจากตัวเร่งปฏิกิริยาแคลเซียมออกไซด์ (CaO) อนาดนาโนเมตรที่เตรียมด้วยวิธี Surfactant-hydration treatment โดยนำเอาตัวเร่งปฏิกิริยาแคลเซียมออกไซด์อนาดไมโครเมตรมาลดอนาดโดยทำปฏิกิริยากับสารละลาย Ethylene glycol ที่ความเข้มข้นต่าง ๆ กัน และศึกษา เปรียบเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยา CaO/MgO ที่ป้องกันการชะออง Ca โดยการเกิดปฏิสัมพันธ์ (interaction) ระหว่างออกไซด์อองโลหะทั้งสอง ตัวเร่งปฏิกิริยา CaO/MgO ถูกเตรียมขึ้นด้วยการฝญงตัวแคลเซียมไนเตรท (Ca(NO3)2) ลงบนแมกนีเซียมออกไซด์ (MgO) อนาดนาโนเมตรที่เตรียมจากเทคนิค Surfactant sonication ปัจจัยที่ศึกษาเปรียบเทียบ ได้แก่ ความว่องไวในการเร่งปฏิกิริยา และการชะออง Ca ในการใช้งานซ้ำแต่ละครั้งอนาดอนุภาค ลักษณะอองเฟส และความเป็นผลึกพื้นที่ผิว และความเป็นเบส ผลการทดลองพบว่า ตัวเร่งปฏิกิริยามีเฟส และผลึกออง CaO และ CaO/MgO ซึ่งมีอนาดอนุภาค 84 และ 158 นาโนเมตรตามลำดับ ความว่องไวในการเร่งปฏิกิริยาโดยดูจากเปอร์เซตนต์เมทิลเอสเทอร์ในการใช้งานซ้ำ 3 ครั้งเท่ากับ 96.6, 95.75 และ 95.24 เปอร์เซตนต์สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยา CaO และ 19.4, 18.8 และ 17.4 เปอร์เซตนต์ สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยา CaO/MgO โดยสาเหตุที่ CaO/MgO มีความว่องไวต่ำกว่านั้นน่าจะมาจากความเป็นเบสที่ต่ำกว่าเนื่องจากปริมาณ CaO ในตัวเร่งปฏิกิริยาที่น้อยกว่า พื้นที่ผิวว่องไวในการเกิดปฏิกิริยาที่ต่ำกว่าถึงแม้ว่าจะช่วยให้เกิดการชะออง CaO ที่ลดลงได้กตตาม แต่ CaO/MgO ยังไม่เหมาะสมที่จะใช้งานเปนนตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำเนื่องจากปริมาณ CaO ที่ไม่เพียงพอ

คำสำคัญ