ศ. ดร.เอกพรรณ สวัสดิ์ซิตัง

โลหะออกไซด์เป็นวัสดุที่มีสมบัติทางฟิสิกส์ที่หลากหลายแตกต่างกันมากเช่น ทึบแสง โปร่งแสง สามารถนำไฟฟ้า เป็นสารกึ่งตัวนำ ฉนวน ตัวนำไฟฟ้ายวดยิ่ง สารไดอิเล็กทริก เฟร์โรอิเล็กทริก เทอร์โมอิเล็กทริก เพียโซอิเล็กทริก ไพโรอิเล็กทริก ตัวเก็บประจุยวดยิ่ง เป็นต้น รวมทั้งยังสามารถแสดงพฤติกรรมแม่เหล็กแบบต่างๆได้ เช่น เฟร์โร แอนติเฟร์โร เฟร์ริ พารา ซุปเปอร์พารา ไดอา ดังนั้นโลหะออกไซด์จึงได้ถูกนำไปใช้ประโยชน์ในหลายด้าน เช่น ตัวเร่งปฏิกิริยา ตัวรับรู้ แวรีสเตอร์ แกนแม่เหล็กถาวร/ชั่วคราว อนุภาคนำส่งยา แถบแม่เหล็กเพื่อการอ่านและบันทึกข้อมูล ส่วนประกอบในขั้วอิเล็กโทรดของเซลล์สุริยะ แบตเตอรี่ชนิดลิเทียมไอออน เซลล์เชื้อเพลิงของแข็ง ตัวเก็บประจุยวดยิ่ง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น สปินทรอนิกส์ นอกจากนี้โลหะออกไซด์อีกหลายชนิดได้ถูกนำไปใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมสี เวชภัณฑ์ เครื่องสำอาง ฯลฯ การพัฒนาค้นคว้าและงานวิจัยเกี่ยวกับโลหะออกไซด์จึงมีอย่างต่อเนื่องและเพิ่มจำนวนมากยิ่งขึ้นจากประโยชน์ที่จะได้รับมากมายเหล่านี้

สำหรับผลงานวิจัยที่นำเสนอในช่วงแรกตั้งแต่ปี ค.ศ. 2007 เป็นการสังเคราะห์และศึกษาลักษณะเฉพาะของโลหะออกไซด์อนุภาคขนาดนาโนเมตรที่เน้นทางด้านสมบัติแม่เหล็กและการดูดกลืนแสง โดยเฉพาะในกลุ่มของวัสดุ เฟร์ไรต์ ซึ่งสังเคราะห์ได้ด้วยวิธีที่แตกต่างกันหลากหลายแบบ เช่น ไฮโดรเทอร์มอล ซอล-เจล อิเล็กโทรสปินนิง การสลายด้วยความร้อน พอลิเมอร์เชิงซ้อน พอลิเมอร์ไพโรไลซิส เป็นต้น เนื่องจากสามารถส่งผลต่อรูปทรง สัณฐานและขนาดของผลิตภัณฑ์ที่ได้เช่น ผง เส้นใย และแผ่น ที่สำคัญคือในงานวิจัยยังได้เน้นการศึกษาผลของเงื่อนไขที่ใช้ในการสังเคราะห์ การเติมแต่ง (modify) หรือการเจือ (doping) ด้วยโลหะต่างๆ ซึ่งเน้นที่การใช้โลหะในกลุ่ม แทรนสิชันเป็นหลักรวมทั้งผลการแอนนีลหรือการอบอ่อนที่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อสมบัติดังกล่าว

จากผลงานวิจัยวัสดุแม่เหล็กพบว่าสมบัติหลายอย่างมีการเปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัดเจนที่อาจนำไปสู่การพัฒนาเป็นวัสดุที่ใช้ประโยชน์ได้ในทาง การแพทย์ การทหาร  สิ่งแวดล้อม อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และการบันทึกข้อมูลด้วยแถบแม่เหล็ก หรืออาจนำไปพัฒนาวัสดุอุปกรณ์ที่มีอยู่แล้วให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นได้โดยการเติมวัสดุที่สังเคราะห์ได้เหล่านี้ลงไปเป็นส่วนประกอบ  นอกจากนี้ยังมีผลงานศึกษาวิจัยในกลุ่มวัสดุพลังงานได้แก่ การประดิษฐ์เซลล์สุริยะชนิดสีย้อมไวแสง (Dye sensitized solar cell, DSSC) ที่ใช้สีสกัดจากธรรมชาติของข้าวโพดสีม่วงจากไร่ของคณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น เป็นสีย้อมซึ่งเป็นการรายงานผลการวิจัยเป็นครั้งแรก นอกจากนี้ยังได้นำวัสดุอื่นมาใช้ทดแทนขั้วเคาน์เตอร์ของ DSSC ที่ทำจากโลหะ Pt ซึ่งมีราคาแพง เพื่อลดต้นทุนการผลิตให้ต่ำลงซึ่งในงานวิจัยนี้ได้นำอนุภาคนาโน NiS(NPs) และSrTi_1-xCo_XO₃(NPs) ที่สังเคราะห์ขึ้นได้เองในห้องปฏิบัติการเป็นส่วนผสมในการทำขั้วเคาน์เตอร์ของ DSSC นั่นคือประดิษฐ์ขั้วเคาน์เตอร์จาก NiS(NPs)/PEDOT:PSS และ SrTi_1-xCo_XO₃(NPs)/PEDOT:PSS ซึ่งให้ผลลัพธ์ที่ดีมากคือให้เซลล์ที่มีประสิทธิภาพสูงทัดเทียมกับการใช้โลหะ Pt  อีกกลุ่มผลงานที่น่าสนใจคือการสังเคราะห์วัสดุเซรามิกส์ที่มีคุณสมบัติที่เรียกว่า ไจแอนต์ไดอิเล็กทริก ในสารกลุ่ม CaCu₃Ti₄O₁₂ (CCTO) ผลลัพธ์ที่สำคัญคือสามารถลดค่าปริมาณแทนเจนต์การสูญเสียได้ลงต่ำมาก(น้อยกว่า 0.05) และยังคงไว้ซึ่งค่าคงตัวไดอิเล็กทริกสูง(มีค่ามากกว่า 10,000) อีกทั้งยังสามารถใช้งานได้ดีในช่วงอุณหภูมิที่กว้างมากยิ่งขึ้นกว่าเดิมเหมาะที่จะนำไปประดิษฐ์เป็นอุปกรณ์ตัวเก็บประจุชนิด X7R, X8R และ X9R ตามเกณฑ์มาตรฐานของ EIA ผลงานวิจัยอีกกลุ่มหนึ่งที่ตอบโจทย์อุตสาหกรรมการกักเก็บพลังงานในยุคปัจจุบันที่สำคัญก็คือการประดิษฐ์ตัวเก็บประจุยวดยิ่งที่มีขั้วไฟฟ้าทำจากวัสดุคอมโพสิตของโลหะออกไซด์กับวัสดุคาร์บอนที่สังเคราะห์จากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรเช่น เส้นใยมะพร้าว แกลบ กัญชง ซังข้าวโพด เป็นต้น ซึ่งเป็นการเพิ่มมูลค่าในเชิงพาณิชย์ให้กับวัสดุเหล่านี้

ผลงานวิจัยจากปี ค.ศ. 2007-2023 มีทั้งหมดจำนวน 103 เรื่องที่ตีพิมพ์เผยแพร่ในวารสารระดับนานาชาติที่อยู่ในฐานข้อมูลที่ปรากฏใน Web of Science/ISI/Scopus/SciMargo โดยแบ่งเป็น Q1(47), Q2(51), Q3(3), Q4(2) [First-author (21), Co-author (44) และ Corr.-author (38)]