การเตรียมหมู่ซัลโฟนิกบนคาร์บอนที่ได้จากชีวมวลเพื่อใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ในการผลิตไบโอดีเซล

บทคัดย่อ

งานวิจัยครั้งนี้ศึกษาการเตรียมหมู่ซัลโฟนิกบนคาร์บอน (C-SO₃H) ที่ได้จากวัสดุชีวมวลคือ ฟางข้าว, ซังข้าวโพด และใบสับปะรด เพื่อใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธ์ชนิดกรดในการผลิตไบโอดีเซล โดยตัวเร่งปฏิกิริยาเตรียมได้จากนำวัสดุชีวมวลมาผ่าน ผ่านปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส ปฏิกิริยาคาร์บอไนเซชัน และ ปฏิกิริยาซัลโฟเนชัน จากการทดลองพบว่า C-SO₃H ที่เตรียมจากฟางข้าวมีปริมาณหมู่กรดมากที่สุดคือ 0.4019  มิลลิโมลต่อกรัม และ เมื่อวิเคราะห์หมู่ฟังก์ชันของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี(FT-IR) พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมจากวัสดุชีวมวลทั้ง 3 ชนิด ปรากฎตำแหน่งของหมู่ (SO₃H), หมู่ –COOH, หมู่ -OH ผลการวิเคราะห์พื้นที่ผิวจำเพาะ และขนาดของรูพรุน ด้วยเทคนิค BET พบว่า C-SO₃H ที่เตรียมจากฟางข้าวมีพื้นที่ผิวจำเพาะสูงที่สุดเท่ากับ 241.53 m²/g และ มีขนาดรูพรุนเท่ากับ 3.14 nm ตามลำดับ สำหรับผลการศึกษาประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา C-SO₃H ที่เตรียมจากฟางข้าวในการเกิดปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชัน โดยทำการศึกษาที่อัตราส่วนโดยโมลของกรดโอเลอิก ต่อ เมทานอล (1:9) ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา 5 %wt ที่อุณหภูมิ 65 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 4 ชั่วโมง พบว่า(สามารถผลิต)การเปลี่ยนแปลงเป็น ไบโอดีเซล (เมทิลโอเลเอท) ได้สูงถึง 88 เปอร์เซ็นต์