งานวิจัยนี้มุ่งเน้นการพัฒนาเทคนิคการกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญสาเหตุหนึ่งของภาวะโลกร้อน โดยการนำ CO2 มาใช้ประโยชน์ในการสังเคราะห์ไดเมทิลคาร์บอเนต (DMC) ซึ่งเป็นสารเคมีที่มีประโยชน์หลายประการ จุดเด่นของงานวิจัยนี้คือการใช้เครื่องปฏิกรณ์ชนิดเมมเบรน (membrane reactor) ซึ่งต่างจากวิธีการเดิมที่ใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบปั่นกวน (autoclave reactor) การใช้เครื่องปฏิกรณ์ชนิดเมมเบรนช่วยแก้ปัญหาการยับยั้งปฏิกิริยาจากน้ำที่เกิดขึ้นในกระบวนการ โดยการแยกน้ำออกจากระบบปฏิกิริยาอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้อัตราการเกิด DMC เพิ่มขึ้น<\/p>\n
งานวิจัยได้ศึกษาและพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยา CeO2 และ CeO2-ZrO2 โดยใช้เทคนิคการสังเคราะห์ที่หลากหลายเพื่อควบคุมโครงสร้างรูพรุนของตัวเร่งปฏิกิริยา การมีรูพรุนที่เหมาะสม (mesopores และ macropores) ส่งผลต่อพื้นที่ผิวจำเพาะและประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา การวิเคราะห์คุณสมบัติของตัวเร่งปฏิกิริยาทำได้อย่างละเอียดโดยใช้เทคนิคต่างๆ เช่น SEM, H2-TPR, CO2-TPD, NH3-TPD, BET และ XRD ซึ่งช่วยให้เข้าใจกลไกการทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยาและปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพ<\/p>\n
การทดลองแบ่งออกเป็นสองส่วนหลัก คือ การทดสอบในเครื่องปฏิกิริยาแบบเบดนิ่ง (packed-bed reactor) และเครื่องปฏิกิริยาแบบเมมเบรน การทดลองในเครื่องปฏิกิริยาแบบเบดนิ่งใช้สารดูดน้ำ 2-Cyanopyridine (2-CP) เพื่อช่วยในการกำจัดน้ำที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยา ผลการทดลองพบว่าการใช้ 2-CP ร่วมกับการควบคุมปัจจัยต่างๆ เช่น อัตราส่วนสารตั้งต้น อุณหภูมิ ความดัน และปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา ส่งผลให้อัตราการเกิด DMC เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ การทดลองในเครื่องปฏิกิริยาแบบเมมเบรนใช้ PDMS membrane เพื่อแยก DMC ออกจากระบบปฏิกิริยาอย่างต่อเนื่อง ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าเครื่องปฏิกิริยาแบบเมมเบรนสามารถผลิต DMC ได้ แม้ว่าอัตราการผลิตจะต่ำกว่าเครื่องปฏิกิริยาแบบเบดนิ่ง แต่ความบริสุทธิ์ของ DMC ที่ได้สูงกว่า การเปรียบเทียบผลการทดลองทั้งสองระบบแสดงให้เห็นถึงข้อดีและข้อเสียของแต่ละระบบ และช่วยในการเลือกใช้ระบบที่เหมาะสมกับสภาวะและเป้าหมายที่ต้องการ<\/p>\n
งานวิจัยนี้มีส่วนสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีการดักจับและใช้ประโยชน์จาก CO2 ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก นอกจากนี้ DMC ที่ได้จากกระบวนการนี้ยังสามารถนำไปใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมเคมี อุตสาหกรรมยา และอุตสาหกรรมพลาสติก งานวิจัยนี้ยังมีการศึกษาอย่างละเอียดเกี่ยวกับการออกแบบและเลือกใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา รวมถึงการเลือกใช้เครื่องปฏิกรณ์ที่เหมาะสม ซึ่งเป็นองค์ความรู้ที่สำคัญสำหรับนักวิจัยและวิศวกรในสาขาเคมีและวิศวกรรมเคมี<\/p>\n
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมเคมีเป็นอย่างยิ่ง เนื่องจาก DMC เป็นสารเคมีที่มีประโยชน์หลายประการ สามารถนำไปใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตสารเคมีอื่นๆ เช่น โพลีคาร์บอเนต พลาสติก และสารเคลือบผิว นอกจากนี้ ยังสามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมยา และอุตสาหกรรมอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง การพัฒนาเทคโนโลยีการผลิต DMC จาก CO2 จึงเป็นการเพิ่มมูลค่าให้กับ CO2 ซึ่งเป็นก๊าซที่ปกติแล้วเป็นของเสีย และเป็นการช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก อีกทั้งยังเหมาะกับอุตสาหกรรมพลังงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนของการดักจับและกักเก็บคาร์บอน (Carbon Capture and Storage: CCS) การนำ CO2 มาใช้ประโยชน์ในการผลิตสารเคมี เช่น DMC จะเป็นการลดปริมาณ CO2 ที่ต้องถูกกักเก็บ ลดต้นทุนและเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการ CCS ได้<\/p>\n
งานวิจัยนี้เหมาะกับนักวิจัยในสาขาเคมี วิศวกรรมเคมี และวิทยาศาสตร์วัสดุ เนื่องจากงานวิจัยนี้เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยา การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ และการวิเคราะห์คุณสมบัติของสารเคมี นอกจากนี้ ยังเหมาะกับวิศวกรเคมีที่ทำงานในอุตสาหกรรมเคมี เนื่องจากงานวิจัยนี้สามารถนำไปใช้ในการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตสารเคมี และการปรับปรุงประสิทธิภาพของกระบวนการผลิต นอกจากนี้ ยังเหมาะกับนักวิทยาศาสตร์ข้อมูล ที่สามารถนำข้อมูลจากการทดลองมาสร้างแบบจำลองและวิเคราะห์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการได้อีกด้วย<\/p>", "metaData": { "ProjectAbstractEN": "", "ProjectID": "7206", "Headname": "รศ.ดร. อุณาโลม เวทย์วัฒนะ ฮาร์ทลี่", "ProjectYearSubmit": "2563", "DepartmentTH": "มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ", "oecd": "กลุ่มข้อมูลด้านวิศวกรรมและเทคโนโลยี", "ProjectType": "โครงการเดี่ยว", "Projectstatus": "ปิดโครงการ", "tags": [ "ไดเมทิลคาร์บอเนต", "การลดก๊าซคาร์บอนไดดอกไซด์", "เมมเบรนเทคโนโลยี", "ตัวเร่งปฏิกิริยา" ], "ProjectObjective": "เพื่อศึกษาและเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพ และเหมาะสมสำหรับกระบวนการสังเคราะห์ไดเมทิลคาร์บอเนตจากคาร์บอนไดออกไซด์และเมทานอล เพื่อสร้างชุดทดลองและเครื่องปฏิกรณ์ชนิดเมมเบรนสำหรับกระบวนการสังเคราะห์ไดเมทิลคาร์บอเนตจากคาร์บอนไดออกไซด์และเมทานอล เพื่อพัฒนาและออกแบบกระบวนการสังเคราะห์ไดเมทิลคาร์บอเนต (dimethyl carbonate, DMC) จากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และเมทานอล เพื่อศึกษาและหาสภาวะของปฏิกิริยาที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการสังเคราะห์ไดเมทิลคาร์บอเนตจากคาร์บอนไดออกไซด์และเมทานอล" }, "apa": "รศ.ดร. อุณาโลม เวทย์วัฒนะ ฮาร์ทลี่. (2563). การกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์โดยการนำไปผลิตเป็นสารประกอบไดเมทิลคาร์บอเนตในเครื่องปฏิกรณ์ชนิดเมมเบรน. มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. กรุงเทพมหานคร.", "chicago": "รศ.ดร. อุณาโลม เวทย์วัฒนะ ฮาร์ทลี่. 2563. \"การกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์โดยการนำไปผลิตเป็นสารประกอบไดเมทิลคาร์บอเนตในเครื่องปฏิกรณ์ชนิดเมมเบรน\". มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. กรุงเทพมหานคร.", "mla": "รศ.ดร. อุณาโลม เวทย์วัฒนะ ฮาร์ทลี่. \"การกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์โดยการนำไปผลิตเป็นสารประกอบไดเมทิลคาร์บอเนตในเครื่องปฏิกรณ์ชนิดเมมเบรน\". มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ, 2563. กรุงเทพมหานคร.", "vancouver": "รศ.ดร. อุณาโลม เวทย์วัฒนะ ฮาร์ทลี่. การกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์โดยการนำไปผลิตเป็นสารประกอบไดเมทิลคาร์บอเนตในเครื่องปฏิกรณ์ชนิดเมมเบรน. มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ; 2563. กรุงเทพมหานคร.", "license": [ "Creative Commons Attribution", "https:\/\/creativecommons.org\/licenses\/by\/4.0\/" ] }