การสังเคราะห์อนุภาคระดับนาโนเมตรของแพลเลเดียมบนกราฟีนออกไซด์ที่ถูกดัดแปรหมู่ฟังก์ชันเพื่อใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพสูงสาหรับปฏิกิริยาซูซูกิ-มิยาอุระ

Abstract

ปัจจุบันตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดวิวิธพันธุ์ถูกใช้อย่างกว้างขวาง เพราะนอกจากจะสามารถแยกออกจากผลิตภัณฑ์ได้ง่ายแล้ว ยังสามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้ นอกจากนั้น การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดนี้ สามารถลดการปล่อยของเสียโลหะหนักออกสู่สิ่งแวดล้อมซึ่งเป็นไปตามเป้าหมายหลักของเคมีสีเขียว ในงานวิจัยนี ผู้วิจัยได้เตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดวิวิธพันธุ์ขึ้นมาเพื่อใช้ในการเร่งปฏิกิริยาซูซูกิ-มิยาอุระ การสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยา Pd/rGO และ Pd/fn-rGO ทำได้โดยการรีดิวซ์ไอออน Pd²⁺ ด้วยกรดฟอร์มิกในสารละลายที่มีวัสดุรองรับกราฟีนออกไซด์ (GO) และกราฟีนออกไซด์ที่ถูกดัดแปรด้วยพาราฟีนิลีนไดเอมีน (fn-GO) กระจายตัวอยู่ ตามลำดับ ตัวเร่งปฏิกิริยาทั้งหมดถูกนำไปพิสูจน์เอกลักษณ์ด้วยเทคนิครามานสเปกโทรสโกปี ฟูเรียร์ทรานสฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี (FT-IR spectroscopy) การเลี ยวเบนของรังสีเอกซ์ (XRD) การถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) และอินดักทีฟลีคัพเพิลพลาสมา- ออพติคัลอิมิสชันสเปกโทรสโกปี (ICP-OES) จากนั้นนำตัวเร่งปฏิกิริยาไปทดสอบความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาซูซูกิ-มิยาอุระ ซึ่งพบว่าการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา Pd/rGO ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีผลผลิตร้อยละที่ดีเยี่ยม ถึง 99% และตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถใช้ซ้ำได้สูงถึง 6 ครั้งโดยไม่สูญเสียประสิทธิภาพในการเร่งปฏิกิริยาอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่ตัวเร่งปฏิกิริยา Pd/fn-rGO มีประสิทธิภาพในการเร่งปฏิกิริยาที่ต่ำตั้งแต่การใช้ครั้งแรกซึ่งไม่เป็นไปตามที่คาดไว้ ผู้วิจัยเชื่อว่าเกิดจากการใช้ตัวรีดิวซ์ที่ไม่แรงพอในการเตรียม Pd/fn-rGO รวมทั้งอาจเกิดปฏิกิริยาแข่งขันขึ้นในระบบนี้