การศึกษาทางทฤษฎีของปฏิกิริยารีดักชันเชิงเคมีไฟฟ้าของ CO2 (CO2RR) สำหรับการเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์เป็นสารที่มีมูลค่าเพิ่มบนพื้นผิวกราฟีนที่เจือด้วยโลหะทรานซิชัน
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ธนเดช เจริญวงค์
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
ศิริพร จึงสุทธิวงษ์
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
ในยุคปัจจุบันที่โลกกำลังเผชิญกับปัญหาโลกร้อนจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเพิ่มขึ้น, การหาวิธีลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) กลายเป็นเรื่องจำเป็นยิ่งขึ้น การเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์เป็นสารที่มีมูลค่าเพิ่มผ่านปฏิกิริยารีดักชันเชิงเคมีไฟฟ้าของ CO2 (CO2RR) ได้รับความสนใจอย่างมาก เนื่องจากสามารถช่วยลดปริมาณก๊าซเรือนกระจกและสร้างผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ พื้นผิวกราฟีนเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่น่าสนใจสำหรับปฏิกิริยา CO2RR ด้วยคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์และโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ ในงานนี้จึงสนใจศึกษาการดูดซับโมเลกุล CO2 เพื่อเปลี่ยนไปเป็นผลิตภัณฑ์ชนิดต่างๆบนอะตอมโลหะทรานซิชัน (Pt และ Pd) ที่เจือบนพื้นผิวกราฟีน (Pt-, Pd-B2N4-graphene) และสังเกตการเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระกิบส์ของปฏิกิริยา CO2RR เพื่อหาเส้นทางการเกิดปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด โดยใช้ระเบียบวิธีทางเคมีคํานวณโดยอาศัยทฤษฎีฟังก์ชันความหนาแน่น (Density functional theory; DFT) มาอธิบายข้อมูลเชิงลึกเพื่อให้มีความรู้ความเข้าใจในสมบัติของตัวเร่งปฏิกิริยา และกลไกการเกิดปฏิกิริยาได้ดียิ่งขึ้น ดังนั้นเราคาดหวังว่าการเจือโลหะทรานซิชันบนพื้นผิวกราฟีน อาจเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับการเกิดปฏิกิริยา CO2RR ผลการวิจัยนี้อาจช่วยสนับสนุนการพัฒนาวิธีใหม่ในการต่อสู้กับปัญหาโลกร้อน และเป็นก้าวแรกสู่การสร้างสังคมที่ยั่งยืนในอนาคต