Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
ผลของวิธีการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาไทเทเนียบนตัวรองรับซิลิกาต่อเสถียรภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับอิพอกซิเดชันของเมทิลโอลิเอต
Year (A.D.)
2023
Document Type
Thesis
First Advisor
Piyasan Praserthdam
Second Advisor
Supareak Praserthdam
Faculty/College
Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)
Department (if any)
Department of Chemical Engineering (ภาควิชาวิศวกรรมเคมี)
Degree Name
Master of Engineering
Degree Level
Master's Degree
Degree Discipline
Chemical Engineering
DOI
10.58837/CHULA.THE.2023.849
Abstract
Biomass is an outstanding raw material instead of fossil fuel because of its renewable and eco-friendly nature. In Southeast Asia in particular, there is an oversupply of palm oil. Converting palm oil into high-value products presents a promising solution. The major composition derived from palm oil is methyl oleate. Methyl oleate can be converted to epoxide product that is used in a broad application in the chemical industry through epoxidation. Ti-based catalyst is a promising candidate catalysts for epoxidation reactions. This work focuses on the epoxidation reaction of methyl oleate with hydrogen peroxide. For Ti-based catalysts, support is essential. The presence of support especially high-surface-area support, like sol-gel-prepared silica enhances the catalytic performance due to the dispersion of TiO2 and the increased surface area and pore volume of the catalyst. For Ti-containing silica catalysts in various silica supports, the activity of sol-gel SiO2-supported Ti exhibited greater catalytic activity than fume SiO2-supported Ti and SBA-15-supported Ti catalysts. Due to its higher surface area and the presence of isolated tetrahedral Ti sites, which serve as the active sites for epoxidation, Sol-gel SiO2-supported Ti via wet impregnation is a promising candidate for methyl oleate epoxidation. The study also examines the influence of the preparation method on stability and found that SG exhibited superior stability to WI as a result of a stronger interactions between active component and support.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
ชีวมวลถือเป็นสารตั้งต้นที่น่าสนใจทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลเนื่องจากความยั่งยืนและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ในเอเชียเองนั้นพบว่าปาล์มน้ำมันมีการผลิตที่มากเกินกว่าความต้องการ การเปลี่ยนหรือแปรรูปปาล์มน้ำมันสู่ผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่มขึ้นจึงเป็นหนึ่งในทางเลือกที่น่าสนใจ เนื่องจากปาล์มน้ำมันนั้นมีเมทิลโอลิเอตเป็นอนุพันธ์หลัก ซึ่งสามารถเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์อีพอกซีที่มีการใช้งานหลากหลายในอุตสหกรรมผ่านการเกิดปฏิกิริยาอิพอกซิเดชันได้ จากการศึกษาพบว่าตัวเร่งกลุ่มไทเทเนียมเองนั้นมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในปฏิกิริยาอิพอกซิเดชัน งานวิจัยนี้จึงศึกษาเรื่องปฏิกิริยาอิพอกซิเดชันของเมทิลโอลิเอตกับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์บนตัวเร่งกลุ่มไทเทเนียม พบว่า ตัวเร่งกลุ่มไทเทเนียมจำเป็นที่จะต้องมีตัวรองรับ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีพื้นที่ผิวสูงอย่างเช่นซิลิกาที่เตรียมด้วยวิธีโซลเจลเพื่อช่วยให้การกระจายตัวของไทเทเนียดีขึ้น พื้นที่ผิวและปริมาตรของรูพรุนให้เพิ่มมากขึ้น นำมาซึ่งความว่องไวต่อปฏิกิริยาที่ดีขึ้น จากการเปรียบเทียบชนิดตัวรองรับซิลิกาที่แตกต่างกันพบว่า ตัวเร่งที่มีซิลิกาที่เตรียมด้วยวิธีโซลเจลนั้นมีความว่องไวมากกว่าตัวเร่งที่ใช้ซิลิกาและเอสบีเอสิบห้า เนื่องด้วยซิลิกาที่เตรียมด้วยวิธีโซลเจลนั้นมีพื้นที่ผิวที่มากกว่าอีกทั้งมีไทเทเนียมทรงสี่หน้าที่โดดเด่นซึ่งเป็นแอคทีฟไซต์ของปฏิกิริยาอีพอกซิเดชัน และจากการศึกษาผลของวิธีการเตรียมของตัวเร่งด้วยสองวิธีที่แตกต่างกันคือ วิธีโซลเจล และวิธีเคลือบผิวชนิดเปียกต่อเสถียรภาพของตัวเร่ง พบว่าการเตรียมด้วยวิธีโซลเจลนั้นตัวเร่งจะมีเสถียรภาพที่ดีกว่า เนื่องด้วยวิธีโซลเจลนั้นจะให้แรงดึงดูดระหว่างไทเทเนียและตัวรองรับที่แข็งแรงกว่าการเตรียมตัวเร่งด้วยวิธีเคลือบผิวชนิดเปียก
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Sukkaew, Warinya, "Effects of preparation method for titania on silica support on catalyst stability for methyl oleate epoxidation" (2023). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 12007.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/12007