นวัตกรรมพอลิเมอร์ไมโครแคปซูลฐานชีวภาพตรึงเอนไซม์ไลเปสเพื่อประยุกต์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการผลิตไบโอดีเซลที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
พรปวีณ์ ขำวงษ์, เพชรเก้า กาญจนะวรรธนะ
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
ขุนทอง คล้ายทอง, ปรียาภรณ์ ไชยสัตย์
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
ไบโอดีเซลนับเป็นพลังงานเชื้อเพลิงทางเลือกที่มีความน่าสนใจเป็นอย่างมาก เนื่องจากสามารถทำการผลิตได้จากแหล่งทรัพยากรหมุนเวียน โดยทั่วไปในกระบวนการผลิตไบโอดีเซลนิยมใช้เบสเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา อย่างไรก็ตามพบว่าการใช้เอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยามีข้อดีมากกว่าหลายประการ เช่น ใช้อุณหภูมิและพลังงานในการผลิตน้อย แต่ก็ยังมีข้อเสียในเรื่องราคาของเอนไซม์ที่ค่อนข้างสูงทำให้เป็นอุปสรรคต่อการนำมาใช้ในระดับอุตสาหกรรม เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว โครงงานนี้จึงได้ทำการเตรียมพอลิเมอร์ไมโครแคปซูลห่อหุ้มอนุภาคนาโนแมกนีไทต์สำหรับนำเอนไซม์ไลเปสกลับมาใช้ใหม่ โดยเริ่มจากทำการสังเคราะห์ P(EuMA-co-MMA-co-EGDMA)/Fe3O4 พบว่าที่อัตราส่วน 80:0:20 แคปซูลที่เตรียมได้มีลักษณะเป็นทรงกลมผิวเรียบขนาดประมาณ 5 - 50 ไมโครเมตร มีความเสถียรทางคอลลอยด์สูงโดยไม่เกิดการรวมตัวกัน และสามารถกักเก็บอนุภาคนาโนแมกนีไทต์ไว้ภายใน นอกจากนี้เปลือกพอลิเมอร์ยังคงทนต่อตัวทำละลายอินทรีย์ได้ดี ต่อมาจะทำการปรับเปลี่ยนหมู่ฟังก์ชันที่พื้นผิวพอลิเมอร์ ไมโครแคปซูลจากหมู่ไฮดรอกซิลเป็นหมู่โทซิล ทำให้สามารถเกิดพันธะโควาเลนต์กับเอนไซม์ไลเปส จากนั้นจึงได้ทำการศึกษาความจุของแคปซูลในการจับเอนไซม์ พบว่าพอลิเมอร์ไมโครแคปซูลจะสามารถตรึงเอนไซม์ไลเปสไว้ที่บริเวณพื้นผิวได้ประมาณ 0.3 กรัมต่อกรัมแคปซูล โดยพอลิเมอร์ไมโครแคปซูลที่ตรึงเอนไซม์มีประสิทธิภาพในการย่อยสลายน้ำมันใกล้เคียงกับเอนไซม์ที่ไม่ถูกตรึง เมื่อนำมาทดสอบผลิตไบโอดีเซลพบว่าพอลิเมอร์ไมโครแคปซูลสามารถแยกออกได้ง่ายด้วยแม่เหล็กและนำเอนไซม์ไลเปสกลับมาใช้ซ้ำได้