นักวิจัยชาวญี่ปุ่นพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดใหม่เพื่อใช้สังเคราะห์โพรพิลีน
โพรพิลีนเป็นสารไฮโดรคาร์บอนที่ไม่มีสีและไวไฟ เป็นสารตั้งต้นที่สำคัญในกระบวนการผลิตต่างๆทางปิโตรเคมี การพัฒนากระบวนการผลิตจึงเป็นที่ต้องการจากภาคอุตสาหกรรม นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยฮอกไกโด ประเทศญี่ปุ่นประสบความสำเร็จในการพัฒนาตัวเร่งปฎิกิริยาชนิดใหม่ที่มีประสิทธิภาพสูงและมีเสถียรภาพเพื่อใช้สังเคราะห์โพรพิลีนจากคาร์บอนไดออกไซด์
วิธีการผลิตโพรพิลีนที่ใช้กันโดยทั่วไปคือกระบวนการ ออกซิเดทีฟ ดีไฮโดรจีเนชัน (oxidative dehydrogenation) ซึ่งเป็นการใช้คาร์บอนไดออกไซด์เปลี่ยนโพรเพนให้เป็นโพรพิลีนโดยการแยกไฮโดรเจน อย่างไรก็ตามปัจจุบันตัวเร่งปฎิกิริยาที่ใช้ในกระบวนการนี้ยังไม่มีประสิทธิภาพที่เพียงพอ จึงมีความต้องการพัฒนาตัวเร่งปฎิกิริยาที่สามารถทำปฎิกิริยากับโพรเพนและคาร์บอนไดออกไซด์ได้ดีโดยไม่เกิดปฎิกิริยาข้างเคียงอื่นๆ รวมทั้งความสามารถในการนำกลับมาใช้ซ้ำในระยะยาว
ตัวเร่งปฎิกิริยาชนิดใหม่นี้ประกอบด้วย แพลทินัม โคบอลต์ และอินเดียม เป็นส่วนโลหะกัมมันต์ (active metal) โดยโลหะแต่ละชนิดจะทำหน้าที่ต่างกัน แพลทินัมทำหน้าที่ในการแยกพันธะคาร์บอนและไฮโดรเจน โคบอลต์ทำหน้าที่ในการจับคาร์บอนไดออกไซด์และกระตุ้นการเกิดปฎิกิริยา ขณะที่อินเดียมทำหน้าที่เพิ่มการเลือกเกิดจำเพาะ (selectivity) โดยมีตัวรองรับเป็นซีเรียมออกไซด์ ซึ่งทำงานได้ดีที่อุณหภูมิ 550 องศาเซลเซียส
จากการทดสอบเมื่อนำผลมาเปรียบเทียบกับตัวเร่งปฎิกิริยาตัวอื่นที่มีในปัจจุบันพบว่า อัตราการเกิดปฎิกิริยาสูงขึ้นถึง 5 เท่า ขณะที่ อัตราการใช้คาร์บอนไดออกไซด์ อัตราการผลิตโพรพีลีน ความสามารถในการนำกลับมาใช้ใหม่และเสถียรภาพทางความร้อนของตัวเร่งปฎิกิริยาเพิ่มมากขึ้นด้วยเช่นกัน งานศึกษาวิจัยครั้งนี้จึงมีประโยชน์ต่ออุตสาหกรรมการผลิตโพรพิลีนในปัจจุบัน
Source : https://www.sciencedaily.com/releases/2022/01/220127114337.htm
