การสังเคราะห์ไทเทเนียมไดออกไซด์บนตัวรองรับถ่านชีวภาพเพื่อเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการสลายกรดเปอร์ฟลูออโรออคทาโนอิกด้วยกระบวนการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

อชิรญา ชัยเลิศ, ภันทิลา รังษีภโนดร

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

เมธิน อินทรประสิทธิ์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนสามเสนวิทยาลัย

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2566

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ในปัจจุบันมีการปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมจากสารที่ชื่อว่า Perfluorooctanoic Acid (PFOA) ซึ่งเป็นสาเหตุปัญหาสุขภาพต่างๆ เช่น มะเร็ง โรคตับ โรคหอบหืด ทำลายระบบภูมิคุ้มกัน รวมถึงส่งผลต่อการพัฒนาของทารกในครรภ์ได้ แต่ทว่า PFOA เป็นสารเคมีที่มีความเสถียรสูง ย่อยสลายยาก จึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมต่าง ๆ ในชีวิตประจำวันด้วยเพราะความเสถียรสูง จึงทำให้สารสะสมอยู่ในสภาพแวดล้อมเป็นเวลาหลักร้อยปี จากการศึกษาการสลาย PFOA โดยใช้กระบวนการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง (Photocatalytic) ที่ผ่านมามักใช้ Titanium Dioxide (TiO2) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา อย่างไรก็ตาม TiO2 มีข้อจำกัดคือ ต้องใช้แสงช่วง Ultraviolet (UV) ในการสลาย ซึ่งมีต้นทุนสูงและสามารถนำไปประยุกต์ใช้จริงค่อนข้างยาก ได้มีงานวิจัยพบว่าถ่านชีวภาพสามารถช่วยลดการใช้พลังงานในการทำปฏิกิริยาของ TiO2 ได้ โดยถ่านชีวภาพมีคุณสมบัติคือ มีพื้นที่ผิวในการยึดเกาะมาก อีกทั้งมีคุณสมบัติในการดูดซับด้วยจึงช่วยส่งผลให้ไทเทเนียมไดออกไซด์ที่ตรึงอยู่บนถ่านชีวภาพสัมผัสกับสารได้ดีขึ้นในงานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นการสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยา TiO2 บนตัวรองรับถ่านชีวภาพจากสารชีวมวลเพื่อศึกษาประสิทธิภาพของการทำปฏิกิริยาการย่อยสลายสาร PFOA ด้วยกระบวนการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงที่ดีขึ้น โดยจะทำการสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยา TiO2 บนตัวรองรับถ่านชีวภาพ และนำมาศึกษาลักษณะของตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อวิเคราะห์แนวโน้มการทำปฏิกิริยา จากนั้นจะนำไปทดสอบประสิทธิภาพการสลาย PFOA ด้วยกระบวนการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง (Photocatalysis) นอกจากนี้จะมีการวัดประสิทธิภาพการนำกลับมาใช้ทำปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยา การศึกษาในครั้งนี้จะเป็นแนวทางการแก้ไขปัญหาการปนเปื้อนของสารเคมีตลอดกาล PFOA ในสิ่งแวดล้อม และเป็นการนำขยะอินทรีย์ที่เหลือจากการเกษตรมาใช้งานให้เกิดประโยชน์และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น