ตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงใช้ในการแยกไฮโดรเจนออกจากน้ำ ทำงานโดยอาศัยแหล่งพลังงานสะอาดนั่นคือแสงอาทิตย์ ได้ก๊าซไฮโดรเจนบริสุทธิ์ซึ่งหมุนเวียนได้ เพื่อนำไปใช้เป็นพลังงานทดแทนตัวเร่งปฏิกิริยานั้นก็คือโซเดียมแทนทาเลต ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงในการแยกน้ำให้เป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนเมื่อได้รับพลังงานกระตุ้นจากแหล่งรังสียูวี เช่น แสงอาทิตย์ ทั้งยังสามารถย่อยสลายสารอินทรีย์และสารพิษให้น้ำสะอาดได้อีกด้วย ตัวเร่งดังกล่าวเตรียมได้โดยการสังเคราะห์สารในตัวทำละลายโดยใช้ความร้อนหรือที่เรียกว่ากระบวนการไฮโดรเทอร์มอล ซึ่งผลิตผลที่ได้ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพในการใช้งาน

นักวิจัยได้สังเคราะห์โซเดียมแทนทาเลตด้วยกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลขั้นตอนเดียวที่อุณหภูมิ 180 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง เปรียบเทียบกับโซเดียมแทนทาเลตที่สังเคราะห์ด้วยกระบวนการ
ไฮโดรเทอร์มอลสองขั้นตอน โดยผสมสารแทนทาลัมออกไซด์กับโซเดียมไฮดรอกไซด์แล้วนำไปให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 180 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 20 ชั่วโมง จากนั้นนำไปผ่านกระบวนการอีกหลายขั้นตอนก่อนจะนำไปให้ความร้อนอีกครั้งที่อุณหภูมิเดียวกันเป็นเวลา 2 – 10 ชั่วโมง การทดลองนี้เพื่อปรับปรุงสมบัติให้ตัวเร่งมีประสิทธิภาพมากกว่าเดิม

จากการทดสอบพบว่าโซเดียมแทนทาเลตที่สังเคราะห์ด้วยกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลโดยให้ความร้อนในขั้นตอนที่สองเป็นเวลา 6 ชั่วโมง สามารถผลิตก๊าซไฮโดรเจนจากน้ำได้มากถึง 0.6 ไมโครกรัมต่อชั่วโมง
ต่อตัวเร่งหนึ่งกรัม ภายใต้รังสียูวีความเข้ม 200 วัตต์ และพบว่าตัวเร่งปริมาณเพียง 0.1 กรัม สามารถย่อยสลาย
สีย้อมโรดามีนบีซึ่งเป็นตัวอย่างสารอินทรีย์ ความเข้มข้น 10 ในหนึ่งล้านส่วนในน้ำ 100 มิลลิลิตร ภายใต้รังสียูวีความเข้ม 18 วัตต์ ได้ทั้งหมด ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงที่สุด ทั้งนี้ กระบวนการดังกล่าวมีต้นทุนต่ำเพราะใช้เพียงน้ำกับแสงอาทิตย์เป็นแหล่งวัตถุดิบ และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเพราะได้ก๊าซไฮโดรเจนเอาไว้ใช้เป็นพลังงานทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล

ผลงานโดย คุณตวงพร ประสิทธิกุล ทีมวิจัยของรองศาสตราจารย์ ดร.พรนภา สุจริตวรกุล ภาควิชาวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

สนใจติดต่อ ศูนย์ความเป็นเลิศด้านเทคโนโลยีปิโตรเคมีและวัสดุ โทร 02-218-4141 ถึง 2 เว็บไซต์ www.petromat.org และเฟซบุ๊ก petromat.coe

ศูนย์ความเป็นเลิศด้านเทคโนโลยีปิโตรเคมีและวัสดุ
อาคารวิจัยจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ชั้น 7 ห้อง 705/1
254 ซอยจุฬาฯ 12 ถนนพญาไท แขวงวังใหม่ เขตปทุมวัน กรุงเทพมหานคร 10330
  02 2184141-2
petromat@chula.ac.th