แนะนำนักวิจัยเด่น

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.อุเทน ทับทรวง
อาจารย์สาขาวิชาวิศวกรรมปิโตรเคมีและพอลิเมอร์ สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ ได้ศึกษาวิจัยคาร์บอนรูพรุนจากชีวมวลภายในประเทศ เช่น ไม้ยางพารา น้ำยางพารา ปาล์มน้ำมัน พอลิเมอร์ชีวภาพ และพอลิเมอร์สังเคราะห์กลุ่มฟีนอลิคเรซิ่น เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ในงานด้านต่าง ๆ เช่น ตัวเก็บประจุไฟฟ้ายิ่งยวด (Supercapacitor) เซลล์เชื้อเพลิง (Fuel cell) ตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyst) ตัวรองรับตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyst support) ตัวดูดซับ (Absorbent) และการตรวจวัดแก๊ส (gas sensor) เป็นต้น

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.อุเทน เป็นชาวอำเภอท่ามะกา จังหวัดกาญจนบุรี จบการศึกษาวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต สาขาวิศวกรรมเคมี จากคณะวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยศิลปากร จากนั้นศึกษาต่อในระดับปริญญาเอกสาขาวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์ (หลักสูตรนานาชาติ) ที่วิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

เส้นทาง/จุดเริ่มต้นการทำวิจัย
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.อุเทน เล่าว่าในระหว่างที่ศึกษาอยู่ในระดับปริญญาเอก ได้ทำการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับวัสดุที่มีรูพรุนจำพวกพอลิเมอร์/คาร์บอนและวัสดุนาโนจำพวกซีโอไลต์ โดยเน้นถึงการศึกษาวิธีการสังเคราะห์และการพิสูจน์คุณลักษณะของวัสดุที่สังเคราะห์ได้ หลังจากสำเร็จการศึกษาได้มาเป็นอาจารย์ที่สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์และทรัพยากร มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ เมื่อวันที่ 1 สิงหาคม 2557 โดยยังคงให้ความสนใจงานวิจัยที่เกี่ยวกับคาร์บอนรูพรุนต่อเนื่องจากการศึกษาวิจัยในระดับปริญญาเอก เช่น การศึกษาวิจัยคาร์บอนรูพรุนจากพอลิเบนซอกซาซีนผ่านกระบวนการโซล-เจลและการไพโรไลซิส คาร์บอนรูพรุนจากชีวมวลปาล์มน้ำมัน พอลิเมอร์ชีวภาพ และพอลิเมอร์สังเคราะห์กลุ่มฟีนอลิคเรซิ่น และการวิจัยวัสดุรูพรุนชนิดอื่น เช่น วัสดุโครงข่ายโลหะอินทรีย์ (Metal-organic framework, MOF) วัสดุกลุ่ม Aluminosilicate เช่น ซีโอไลต์ (Zeolite) MCM SBA เป็นต้น ซึ่งใช้งานทางด้านการดูดซับ ตัวเร่งปฏิกิริยา และการเคลือบผิว

คาร์บอนรูพรุนเป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติโดดเด่นหลายประการ อาทิ เป็นวัสดุที่มีน้ำหนักเบา สภาพรูพรุนสูง และมีพื้นที่ผิวสูง เสถียรต่อสารเคมี เสถียรต่อความร้อนในสภาวะไร้อากาศ จึงสามารถประยุกต์ใช้งานได้หลากหลายรูปแบบ เช่น ตัวเก็บประจุไฟฟ้ายิ่งยวด (Supercapacitor) เซลล์เชื้อเพลิง (Fuel cell) แบตเตอรี่ (Battery) ตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyst) ตัวรองรับตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyst support) ตัวดูดซับ (Absorbent) ฉนวนความร้อน (thermal insulator) การตรวจวัดแก๊ส (gas sensor) เป็นต้น

ผลงานวิจัยเด่น
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.อุเทน ทับทรวง มีผลงานวิจัยตีพิมพ์ในวารสารวิชาการระดับนานาชาติ กว่า 15 เรื่อง อาทิ

• Nanoarchitectonics of bimodal porous carbon nanosheet with NiO/Ni nanoparticles derived from nitrile-functionalized benzoxazine for a supercapacitor electrode material ตีพิมพ์ในวารสาร Nano-Structures & Nano-Objects ซึ่งมีค่าเปอร์เซ็นต์ไทล์ที่ 94
• From a sustainable poly(benzoxazine-co-chitosan) to an ultrahigh-surface-area porous carbon electrode with a nano-engineered graphitic framework for a supercapacitor ตีพิมพ์ในวารสาร Materials Research Bulletin ซึ่งมีค่าเปอร์เซ็นต์ไทล์ที่ 93 และค่า Impact factor (2022) = 5.4
• Efficient CO2 adsorption on porous carbon with nitrogen functionalities based on polybenzoxazine: High-pressure adsorption characteristics ตีพิมพ์ในวารสาร Applied Surface Science ซึ่งมีค่าเปอร์เซ็นต์ไทล์ที่ 95 และค่า Impact factor (2022) = 7.392
• Ultrahigh-surface-area activated biocarbon based on biomass residue as a supercapacitor electrode material: Tuning pore structure using alkalis with different atom sizes ตีพิมพ์ในวารสาร Microporous and Mesoporous Materials ซึ่งมีค่าเปอร์เซ็นต์ไทล์ที่ 91 และค่า Impact factor (2021) = 5.455
• Oxidative upgrade of furfural to succinic acid using SO3H-carbocatalysts with nitrogen functionalities based on polybenzoxazine ตีพิมพ์ในวารสาร Journal of Colloid and Interface Science ซึ่งมีค่าเปอร์เซ็นต์ไทล์ที่ 93 และค่า Impact factor (2019) = 7.489

นอกจากนี้ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.อุเทน ทับทรวง ยังได้รับเงินสนับสนุนทุนวิจัยจากกองทุนเพื่อส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงาน สำนักงานนโยบายและแผนพลังงาน กระทรวงพลังงาน สำนักงานพัฒนาเศรษฐกิจจากฐานชีวภาพ การยางแห่งประเทศไทย หน่วยบริหารและจัดการทุนด้านการพัฒนากำลังคน (บพค.) สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัย และนวัตกรรม (สกสว.) และมหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์

โดยมีผลงานวิจัยที่ได้รับการตีพิมพ์เกี่ยวกับการสังเคราะห์คาร์บอนรูพรุน และการประยุกต์ใช้งานคาร์บอนรูพรุนในด้านตัวตรวจวัดแก๊ส ตัวเก็บประจุยิ่งยวด และตัวเร่งปฏิกิริยา ในฐานข้อมูล Scopus และ ISI เช่น Journal of Materials Science, Journal of Colloid and Interface Science, Materials Science and Engineering B, Microporous and Mesoporous Materials, Journal of Colloid and Interface Science, Materials Research Bulletin, Nano-Structures & Nano-Objects เป็นต้น

มีผลงานเขียน Book Chapter 1 บท เรื่อง Polybenzoxazine for Hierarchical Nanoporous Materials ที่อยู่ในหนังสือ Advanced and Emerging Polybenzoxazine Science and Technology ซึ่งตีพิมพ์โดยสำนักพิมพ์ Elsevier มีผลงานวิจัยที่นำเสนอในที่ประชุมวิชาการทั้งภาคบรรยายและโปสเตอร์ เช่น ที่ประชุม The 251st ACS National Meeting & Exposition Conference 2016, San Diego, California ประเทศสหรัฐอเมริกา ที่ประชุม The 2nd International Conference on Energy Materials and Applications ประเทศญี่ปุ่น ที่ประชุม The International Polymer Conference of Thailand (PCT) กรุงเทพมหานคร โดยสมาคมพอลิเมอร์แห่งประเทศไทย เป็นต้น รวมทั้งทำหน้าที่เป็นผู้ประเมินบทความในวารสารตามฐานข้อมูล Scopus/ISI อีกด้วย เช่น Journal of Materials Science, Chemical Engineering Journal, Journal of Colloid and Interface Science เป็นต้น

นอกจากนี้ ยังมีผลงานวิจัย เรื่อง Oxidative upgrade of furfural to succinic acid using SO3H-carbocatalysts with nitrogen functionalities based on polybenzoxazine ที่ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการระดับนานาชาติ (Journal of Colloid and Interface Science volume 565, ISI Q1/Scopus Q1, Journal Impact Factor 7.489) ที่ผ่านเกณฑ์พิจารณาทั้งด้านคุณภาพงานวิจัยและรูปแบบความน่าสนใจในการนำเสนอผลงานดังกล่าว จากบทความทั้งหมดจำนวน 63 บทความ จนได้รับการคัดเลือกให้ขึ้นปกวารสารดังกล่าวใน volume 566 อีกด้วย

ผลกระทบของงานวิจัยต่อสังคมในด้านต่าง ๆ
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.อุเทน เล่าให้ฟังอีกว่า ภาคใต้เป็นภูมิภาคที่มีการปลูกยางพาราอย่างแพร่หลายรวมถึงมีอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับยางพาราจำนวนมาก ทำให้ในแต่ละปีจะมีน้ำยางพารา เศษเหลือยางพารา และชีวมวลจากภาคการเกษตรและภาคอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องจำนวนมาก เช่น ขี้เลื่อยไม้ยางพารา เศษไม้ยางพารา เศษจากกระบวนการแปรรูปน้ำยางพารา เป็นต้น ดังนั้น ภาคใต้จึงเป็นภูมิภาคที่มีศักยภาพหากมีการแปรรูปเศษเหลือดังกล่าวให้อยู่ในรูปของวัสดุมูลค่าเพิ่มจำพวกคาร์บอนรูพรุน ซึ่งจะก่อให้เกิดประโยชน์ เป็นการลดของเสีย เพิ่มมูลค่าให้กับผลิตภัณฑ์ และเพิ่มรายได้ให้กับเกษตรกรและอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องได้ อีกทั้งยังตอบโจทย์การพัฒนาอย่างยั่งยืนอีกด้วย

ขณะเดียวกัน กระแสสังคมประเทศไทยได้ให้ความสนใจเรื่องของยานยนต์พลังงานไฟฟ้า (Electrical Vehicle, EV) เนื่องจากเป็นพลังงานที่สะอาดและไม่ปล่อยมลพิษ ซึ่งหัวใจหลักของยานยนต์ไฟฟ้าคือแหล่งกักเก็บและจ่ายพลังงานไฟฟ้า นอกจากในเรื่องของยานยนต์ไฟฟ้าแล้ว ยังพบว่าในชีวิตประจำวันของเรา มีการใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่หลากหลาย เช่น โทรศัพท์มือถือ นาฬิกาอัจฉริยะ แท็บเล็ต เป็นต้น ซึ่งแต่ละอุปกรณ์ล้วนแล้วแต่จะต้องใช้แหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าทั้งสิ้น 

ตัวเก็บประจุยิ่งยวด (supercapacitor) เป็นตัวกักเก็บพลังงานไฟฟ้าที่มีความโดดเด่นหลายประการ เช่น สามารถประจุและคายประจุไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็ว อายุการใช้งานยาวนาน ไม่มีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น และทนต่ออุณหภูมิสูง เป็นต้น องค์ประกอบสำคัญสำหรับตัวเก็บประจุยิ่งยวด คือ ขั้วอิเล็กโทรด ซึ่งขั้วอิเล็กโทรดที่ดีจะต้องมี 1) พื้นที่ผิวสูง 2) ขนาดและรูปแบบความซับซ้อนของรูพรุนที่เหมาะสมสำหรับอิเล็กโทรไลต์ 3) สภาพพื้นผิวที่มีขั้ว และ 4) สภาพการนำไฟฟ้าที่ดี พบว่าคาร์บอนรูพรุนจากชีวมวลไม้ยางพารา ปาล์ม และพอลิเบนซอกซาซีนที่เคยศึกษาวิจัยมาก่อนหน้านี้สามารถตอบสนองความต้องการพื้นฐานที่กล่าวทั้งหมดได้เป็นอย่างดี

รางวัลที่ได้รับ

• รางวัล “นักศึกษาเก่าดีเด่น” คณะวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยศิลปากร ประจำปี 2563
• Gold Award หัวข้อ เทคโนโลยีวัสดุแปลงพลังงานแสงอาทิตย์และการกักเก็บพลังงาน พร้อมทุนสนับสนุนการวิจัย 70,000 บาท จากงานมหกรรมงานวิจัยแห่งชาติ 2565 Thailand Research Expo 2022
• รางวัลเชิดชูบุคลากรดีเด่นประจำปี 2565, 2566 และ 2567 สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์

รางวัลนักศึกษาในที่ปรึกษาที่ทำวิจัยด้านคาร์บอนรูพรุน

• รางวัลชนะเลิศระดับประเทศ Startup Thailand League 2023 พร้อมเงินรางวัล 50,000 บาท โดยสำนักงานนวัตกรรมแห่งชาติ (NIA)
• รางวัลระดับดี พร้อมเงินรางวัล 10,000 บาท และรางวัลเหรียญทอง ในกลุ่มพลังงาน สิ่งแวดล้อม และ BCG ในการประกวดผลงานนวัตกรรมสายอุดมศึกษา ประจำปี 2566 ในงานมหกรรมงานวิจัยแห่งชาติ 2566 Thailand Research Expo 2023
• รางวัลชนะเลิศระดับอุดมศึกษา พร้อมเงินรางวัล 200,000 บาท จากเวทีการประกวด The Young Energy Designer Awards 2023 โครงการพัฒนานักออกแบบนวัตกรรมด้านพลังงานรุ่นเยาว์ 2023 จัดโดยกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน เป็นต้น

"สุดท้ายขอขอบคุณเพื่อน ๆ พี่ ๆ น้อง ๆ ในทีมวิจัยทุกท่าน และลูกศิษย์สมาชิกทีมวิจัยทุกคน ที่เป็นส่วนสำคัญทำให้ทุกงานวิจัยประสบความสำเร็จด้วยดีเสมอมา" — ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.อุเทน กล่าวในตอนท้าย

เรียบเรียงโดย ชลธิชา ลิมปิติ ส่วนสื่อสารองค์กร