การจำลองทางด้านโมเลกุลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตก๊าซไฮโดรเจนจากสารละลายแอมโมเนีย ด้วยคลัสเตอร์ รูทีเนียม-บิสมัท ใช้เป็นทางเลือกของการผลิตพลังงานทดแทนในอนาคต
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ธนิสร จารุดิลกกุล, ปัณดารีย์ ฟูดุลยวัจนานนท์, ชวินธร แสงเพชร
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
สาโรจน์ บุญเส็ง, รุ่งโรจน์ ทวยเจริญ
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
ในปัจจุบันทรัพยากรด้านพลังงานมีอยู่จำกัดจึงต้องหาแหล่งพลังงานใหม่ๆ มาทดแทน แก๊สไฮโดรเจนซึ่งเป็นพลังงานสะอาด เป็นอีกแหล่งพลังงานที่สามารถนำไปใช้ได้กับเซลเชื้อเพลิง วิธีการผลิตด้วยการใช้สารตั้งต้นที่มีขนาดเล็กและใช้ตัวเร่งปฏิกริยาเปลี่ยนสารตั้งต้นเป็นแก๊สไฮโดรเจนเป็นวิธีการที่นิยมใช้กัน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของผลผลิตจึงได้มีการนำโลหะคู่มาใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งการศึกษาเบื้องต้นด้วยการทดลองมีค่าใช้จ่ายสูง ดังนั้นโครงงานวิจัยนี้จึงสนใจออกแบบตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยการศึกษาแบบจำลองโมเลกุลของการใช้โลหะคู่ รูทีเนียม-บิสมัท ขนาดนาโน เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาการผลิตแก๊สไฮโดรเจนให้มีประสิทธิภาพสูงจากสารละลายแอมโมเนียด้วยวิธีการ Density Functional Theory (DFT) ซึ่งเป็นวิธีที่นิยมนำมาใช้ในการศึกษากลไกการเกิดปฏิกิริยา เพื่อวิเคราะห์การเคลื่อนที่ทางกายภาพของแอมโมเนียลงบนจุดทำปฏิกิริยา (active site) พลังงานการยึดเหนี่ยว (binding energy)ของแอมโมเนียบนตัวเร่งปฏิกิริยา รูทีเนียม-บิสมัท ขนาดนาโน และ การลดลงของค่าพลังงานกระตุ้น (Ea) ในการสลายพันธะ N-H นอกจากนี้ทำให้ทราบถึง ขั้นตอนต่างๆ ของปฏิกิริยา และ ขั้นตอนที่เป็นข้อจำกัดของปฏิกิริยา (rate limiting step) รวมถึงแผนผังแบบจำลองการเปลี่ยนแปลงพลังงาน (simulation energy diagram) ของปฏิกิริยา