การสังเคราะห์วัสดุรูพรุนโครงข่าย-โลหะ-อินทรีย์และการปรับปรุงพื้นผิวถ่านกัมมันต์โดยการจุ่มชุบด้วยโลหะสำหรับการดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

การลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เป็นหนึ่งในมาตรการที่ใช้ลดก๊าซเรือนกระจกเพื่อแก้ปัญหาภาวะโลกร้อน งานวิจัยนี้ศึกษาไอโซเทอมของการดูดซับก๊าซ CO2 ของวัสดุรูพรุน 2 ชนิด ได้แก่ โครงข่ายโลหะ-อินทรีย์ที่เลือกใช้โลหะซิงค์ (Zn) และลิแกนด์ร่วมระหว่างกรดซักซินิกกับอิมิดาโซลสังเคราะห์ด้วยวิธีโซลโวลเทอร์มอล และถ่านกัมมันต์ที่ปรับปรุงพื้นผิวด้วยการจุ่มชุบโลหะบนถ่านกัมมันต์ที่เตรียมจากเปลือกเม็ดบ๊วยซึ่งเป็นของเหลือทิ้งจากโรงงานแปรรูปอาหาร เปลือกเม็ดบ๊วยถูกเปลี่ยนเป็นถ่านกัมมันต์โดยการกระตุ้นทางเคมีด้วยโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ และเติมโลหะ Zn Cu Ce และ Ni รวมทั้งโลหะร่วม CuZn CeZn และ NiZn เพื่อปรับพื้นผิวของถ่านกัมมันต์ (ASAC) เพื่อใช้สำหรับการดูดซับก๊าซ CO2 ลักษณะรูปพรรณสัณฐานของตัวดูดซับที่เตรียมขึ้นนี้ถูกวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด และปริมาณพื้นที่ผิว ปริมาตรรูพรุนและขนาดรูพรุนถูกวิเคราะห์ด้วยการดูดซับทางกายภาพของก๊าซไนโตรเจน ผลการศึกษาของวัสดุรูพรุนโครงข่ายโลหะ-อินทรีย์แสดงให้เห็นว่า การสังเคราะห์โดยวิธีโซลโวลเทอร์มอลมีความเสถียรภาพทางด้านความร้อนสูงถึง 477oC แต่ไม่เกิดเป็นรูพรุนที่สามารถดูดซับก๊าซได้ ส่วนของวัสดุดูดซับถ่านกัมมันต์ ASAC ที่มีการเติมโลหะมีปริมาณพื้นที่ผิวเพิ่มขึ้น ยกเว้น 1.0Ce/ASAC และมีขนาดรูพรุนเล็กลงเมื่อเปรียบเทียบกับถ่านกัมมันต์ ASAC 1.0Zn/ASAC มีปริมาณพื้นที่ผิวสูงที่สุด (756.90 cm3/g) และมีขนาดรูพรุนเฉลี่ยใหญ่ที่สุด (1.90 nm) เมื่อเปรียบเทียบกับตัวดูดซับโลหะอื่น ผลไอโซเทอมของการดูดซับก๊าซ CO2 ที่อุณหภูมิ 0oC แสดงให้เห็นว่า การปรับสภาพพื้นผิวของถ่านกัมมันต์ด้วยการเติมโลหะทั้งแบบเดี่ยวและแบบคู่ช่วยเพิ่มปริมาณการดูดซับก๊าซ CO2 0.5Ce0.5Zn/ASAC มีปริมาณการดูดซับก๊าซ CO2 96.31 cm3/g ซึ่งเป็นค่าที่สูงที่สุด รองลงมาคือ 0.5Ce0.5Zn/ASAC (90.01 cm3/g) และ 0.5Cu0.5Zn/ASAC (89.91 cm3/g) ส่วนปริมาณการดูดซับก๊าซ CO2 ของถ่านกัมมันต์ 0.5Ni1.0Zn/ASAC มีค่าเท่ากับ 82.48 cm3/g ซึ่งเป็นค่าต่ำที่สุด