Etherification of glycerol into short-chain polyglycerols over MgAl LDH CaCO3 nanocomposites as heterogeneous catalysts to promote circular bioeconomy

 

ศ.ดร.ชวลิต งามจรัสศรีวิชัย นักวิจัยในเครือข่าย CBRC ร่วมกับ Dr. Ashokkumar Veeramuthu พัฒนาโลหะออกไซด์ผสมจากวัสดุนาโนคอมพอสิต MgAl LDH/CaCO3 โดยใช้โดโลไมต์ธรรมชาติ (Natural dolomite) เป็นแหล่ง Mg ราคาถูก เพื่อเพิ่มมูลค่ากลีเซอรอล (Glycerol) ผ่านปฏิกิริยาอีเทอริฟิเคชัน (Etherification) ผลงานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Chemosphere (Tier1 Journal, JCR IF = 7.086)

ความต้องการไบโอดีเซล (Biodiesel) ที่เพิ่มสูงขึ้นส่งผลให้ปริมาณกลีเซอรอล ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ผลพลอยได้มีปริมาณเพิ่มสูงขึ้นเกินความต้องการ การแปรรูปกลีเซอรอลเป็นพอลิกลีเซอรอลที่มีสายสั้น (Short-chain polyglycerols) เป็นการเพิ่มมูลค่าของกลีเซอรอล โดยสามารถนำไปใช้ผลิตพอลิกลีเซอรอลเอสเทอร์ (Polyglycerol esters) ซึ่งเป็นสารอิมัลซิไฟเออร์ในอาหาร เครื่องสำอาง ผลิตภัณฑ์บำรุงผิว และสารหล่อลื่น

พอลิกลีเซอรอลที่มีสายสั้นสามารถผลิตได้ด้วยปฏิกิริยาอีเทอริฟิเคชันของกลีเซอรอลโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเอกพันธุ์ชนิดเบส (Heterogeneous base catalysts) อย่างไรก็ดีการควบคุมการเลือกจำเพาะต่อพอลิกลีเซอรอลทำได้ยาก

งานวิจัยนี้พัฒนาโลหะออกไซด์ผสมชนิดใหม่จากวัสดุนาโนคอมพอสิต MgAl LDH/CaCO3 โดยใช้โดโลไมต์ธรรมชาติเป็นวัตถุดิบ ซึ่งมีข้อดีหลายประการดังนี้
1. MgO มีการกระจายตัวบน CaCO3 สูง ซึ่งส่งผลให้สมบัติพื้นผิวที่ดี และความเป็นกรด-เบสที่เหมาะสม
2. ออกไซด์ผสมของ MgAl LDH/CaCO3 ที่เตรียมได้มีประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาเหนือกว่าออกไซด์ผสมจาก LDH โดยทั่วไป ซึ่งให้ผลได้ (Yield) และการเลือกจำเพาะต่อพอลิกลีเซอรอลที่มีสายสั้นมากกว่า 50% และ 99% ตามลำดับ
3. ตัวเร่งปฏิกิริยานาโนคอมโพสิตนี้มีเสถียรภาพสูงกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาออกไซต์ผสมจาก MgAl LDH ที่มีรายงายไว้ในงานวิจัยก่อนหน้า

อ่านงานวิจัยนี้ได้ที่ doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.133091

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *