ออกซิเดชันของกลีเซอรอลด้วยตัวเร่งปฏิกริยาทองระดับนาโน

Abstract

ศึกษาการเพิ่มมูลค่าให้กับกลีเซอรอลซึ่งเป็นผลิตผลพลอยได้จากการผลิตไบโอดีเซล เพื่อเปลี่ยนไปเป็นกรดกลีเซอริกด้วยปฏิกิริยาออกซิเดชันโดยมีทองนาโนที่ไม่มีตัวรองรับ เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา การตรวจสอบประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีตัวล้อมรอบอนุภาคทองคำต่างกัน 4 ชนิดคือ ซิเทรต พอลิไวนิลไพโรลิโดน พอลิเอทิลีนอิมีน และเจลาติน ที่ 60 องศา เซลเซียส ด้วยเทคนิค 13C-NMR พบว่าการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีตัวล้อมรอบเป็นซิเทรตที่ความเข้มข้น 42.5 ส่วนในล้านส่วน และพอลิไวนิลไพโรลิโดนที่ความเข้มข้น 37.5 ส่วนในล้านส่วน เกิดผลิตภัณฑ์เป็นกรดกลีเซอริก การศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการสังเคราะห์กรดกลีเซอริกด้านอุณหภูมิ และเวลาทำให้ทราบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีซิเทรตเป็นตัวล้อมรอบ จะให้ปริมาณกรดกลีเซอริกมากกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีพอลิไวนิลไพโรลิโดนเป็นตัวล้อมรอบ ปัจจัยด้านความดันแก๊สออกซิเจน ความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยา ความเข้มข้นของสารตั้งต้น และอัตราส่วนระหว่างสารตั้งต้นต่อเบส ศึกษาโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีซิเทรตเป็นตัวล้อมรอบ พบว่าภาวะที่ดีที่สุดที่ทำให้ร้อยละของการเปลี่ยนแปลงของกลีเซอรอล และร้อยละผลได้ของกรดกลีเซอริกเป็น 39.06 และ 25.31 ตามลำดับ และร้อยละของการเลือกจำเพาะสูงสุดเป็น 73.21 คือ การทดลองที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 3 ชั่วโมง ความดันออกซิเจน 3 บาร์ ความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยา 50 ส่วนในล้านส่วน ความเข้มข้นของสารตั้งต้น 0.6 โมลาร์ และอัตราส่วนระหว่างสารตั้งต้นต่อเบสเท่ากับ 1 ที่ภาวะการทดลองเดียวกันนี้ นำไปทดสอบกับกลีเซอรอลที่ได้จากกระบวนการผลิตไบโอดีเซล พบว่าค่าการเปลี่ยนแปลงของกลีเซอรอล และร้อยละผลได้ของกรดกลีเซอริกลดลง เนื่องจากกลีเซอรอลที่ใช้มีความบริสุทธิ์ต่ำ อีกทั้งทำการทดลองนำร่องขนาด ปริมาตร 1000 มิลลิลิตร