ศ.ดร.นพิดา หิญชีระนันทน์ นักวิจัยในศูนย์เชี่ยวชาญฯ CBRC และ Dr. Duy Le สังเคราะห์โอเลฟินสายโซ่ยาว (Long chain olefins) จากกรดไขมันซึ่งเป็นวัตถุดิบหมุนเวียน (Renewable feedstock) แทนการพึ่งพาวัตถุดิบจากแหล่งปิโตรเลียม เพื่อมุ่งสู่อุตสาหกรรมเคมีอย่างยั่งยืน
ผลงานวิจัยเรื่อง Vanadium-magnesium oxides/KIT-6 catalysts for oxidative dehydrogenation of oleic acid to long-chain bio-olefins ตีพิมพ์ในวารสาร Applied Catalysis A: General (Q1 Journal, JCR IF = 5.706)
โอเลฟิน (Olefins) เป็นสารตั้งต้นที่สำคัญและมีการนำไปใช้ประโยชน์อย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นมอนอเมอร์ร่วม (Co-monomers) สำหรับการผลิตพอลิเมอร์ (Polymers) สารซักฟอก (Detergents) พลาสติไซเซอร์ (Plasticizers) และน้ำมันหล่อลื่นสังเคราะห์ (Synthetic lubricants) อย่างไรก็ดีโอเลฟินส่วนใหญ่ผลิตจากวัตถุดิบที่มาจากแหล่งปิโตรเลียม (Petroleum sources) ซึ่งเป็นต้นเหตุสำคัญของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและปัญหาสิ่งแวดล้อม
ด้วยเหตุนี้แนวทางการผลิตโอเลฟินจากทรัพยากรหมุนเวียนจึงได้รับความสนใจอย่างแพร่หลายเพื่อที่จะบรรลุเป้าหมายการพัฒนาอุตสาหกรรมเคมีอย่างยั่งยืน กรดไขมัน (Fatty acids) จากน้ำมันพืชเป็นวัตถุดิบหมุนเวียนที่น่าสนใจในการผลิตโอเลฟินสายโซ่ยาวผ่านปฏิกิริยา Oxidative dehydrogenation โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาคอมพอสิตของวาเนเดียม-แมกนีเซียมออกไซด์บนมีโซพอรัสซิลิกาสามมิติชนิด KIT-6 (VMgO/KIT-6) ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงในการเปลี่ยนแอลเคนสายโซ่ยาว (Long-chain alkanes) เป็นโอเลฟิน เนื่องจากมีข้อดีหลายประการ ดังนี้
1. ช่วยลดโอกาสเกิดสารจำพวกออกซิจิเนต (Oxygenated compounds) และไฮโดรคาร์บอนสายโซ่สั้น ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์พลอยได้ที่ไม่ต้องการ
2. MgO ที่เป็นองค์ประกอบช่วยยับยั้งการก่อตัวของผลึก V2O5 ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในการลดการเกิดสารจำพวกออกซิจิเนต
3. โครงสร้างแบบสามมิติของมีโซพอรัสซิลิกาชนิด KIT-6 มีขนาดรูพรุนที่สม่ำเสมอและความพรุนมาก จึงช่วยส่งเสริมการกระจายตัวและเสถียรภาพของผลึก VxOy
งานวิจัยนี้ได้ประยุกต์ VMgO/KIT-6 เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการสังเคราะห์โอเลฟินสายโซ่ยาวจากกรดไขมันผ่านปฏิกิริยา Oxidative dehydrogenation รวมถึงศึกษาเปรียบเทียบผลของการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยกระบวนการไฮโดรเทอร์มอล (Hydrothermal method) และกระบวนการอิมเพรคเนชัน (Impregnation method) ที่มีต่อการแปรรูปกรดไขมันเป็นโอเลฟินสายโซ่ยาว จากการศึกษาพบว่า ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมได้จากทั้งสองกระบวนการมีประสิทธิภาพที่ดีเยี่ยมในการเร่งปฏิกิริยา และมีความจำเพาะสูงต่อโอเลฟิน
อ่านงานวิจัยนี้ได้ที่: doi.org/10.1016/j.apcata.2022.118624
