การกำจัดไนโตรเจนมอนอกไซด์พร้อมโทลูอีนบนตัวเร่งปฏิกิริยา MoO3/TiO2 ที่ได้รับการเสริมด้วย MgO

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

SIMULTANEOUS ELIMINATION OF NO AND TOLUENE OVER MoO3/TiO2 CATALYST DOPED WITH MgO

Author

ภัทราพร แก้วมณี, คณะวิศวกรรมศาสตร์

Year (A.D.)

2017

Document Type

Thesis

First Advisor

ธราธร มงคลศรี

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Department (if any)

Department of Chemical Engineering (ภาควิชาวิศวกรรมเคมี)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมเคมี

DOI

10.58837/CHULA.THE.2017.1300

Abstract

งานวิจัยนี้ทำการศึกษาปฏิกิริยารีดักชันแบบเจาะจงของแก๊สไนโตรเจนมอนอกไซด์ร่วมกับปฏิกิริยาโทลูอีนออกซิเดชันเพื่อใช้ในการกำจัดแก๊สไนโตรเจนมอนอกไซด์ร่วมกับโทลูอีนบนตัวเร่งปฏิกิริยา MoO3/TiO2 ซึ่งในงานวิจัยก่อนหน้านี้พบว่าเมื่อเกิดปฏิกิริยารีดักชันแบบเจาะจงร่วมกับปฏิกิริยาโทลูอีนออกซิเดชัน พบปัญหาการเลือกเกิดเป็นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่ต่ำ ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงมีแนวคิดที่จะมีการเสริมตัวเร่งปฏิกิริยา MoO3/TiO2 ด้วยแมกนีเซียมออกไซด์ (MgO) เพื่อช่วยให้กรดเบนโซอิก (Benzoic acid) ที่เป็นสารมัธยันต์ที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยาโทลูอีนออกซิเดชันสามารถถูกดูดซับบนตัวเร่งปฏิกิริยาได้มากขึ้นเพื่อที่จะสามารถสลายตัวไปเป็นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากขึ้น โดยงานวิจัยนี้ทำการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา MoO3/TiO2 และ MoO3/TiO2 ที่ได้รับการเสริมด้วย MgO ด้วยวิธีเคลือบฝังแบบเปียก (Wet impregnation) นำตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมได้ไปตรวจวิเคราะห์คุณลักษณะด้วยเทคนิค XRD, ICP, Nitrogen physisorption และ Pyridine adsorption หลังจากนั้นนำไปทดสอบความสามารถในการทำปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยาในระบบการทำปฏิกิริยา 3 ระบบได้แก่ ปฏิกิริยารีดักชันแบบเจาะจง ปฏิกิริยาโทลูอีนออกซิเดชัน และปฏิกิริยารีดักชันแบบเจาะจงร่วมกับปฏิกิริยาโทลูอีนออกซิเดชัน โดยทดสอบปฏิกิริยาตั้งแต่อุณหภูมิ 120 ถึง 450°C จากผลการทดลองพบว่าสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยา MoO3/TiO2 ที่มีปริมาณ MoO3 11 wt% ปริมาณ MgO ที่เหมาะสมมีปริมาณประมาณ 0.30-0.60 wt% ถ้ามีการเติมเบสมากเกินไปจะทำลายตำแหน่งที่เป็นกรดที่เป็นตำแหน่งความว่องไวในการออกซิไดซ์โทลูอีน นอกจากนี้ยังพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่ได้รับการเสริมด้วย MgO ทำให้เกิดเบนโซไนไทรล์เพิ่มขึ้นเล็กน้อยที่อุณหภูมิสูงขึ้น

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

This research studies selective catalytic reduction of NO and toluene oxidation for the simultaneous elimination of NO and toluene over using MoO3/TiO2 base catalysts. In our previous research, it has been found that the simultaneous elimination has low CO2 selectivity. Therefore, this research tries to promote MoO3/TiO2 catalysts by doping with magnesium oxide (MgO) to enhance the adsorption of benzoic acid, an intermediate formed during toluene oxidation, in order to promote the decomposition of benzoic acid to CO2. In this research, MoO3/TiO2 and MoO3/TiO2 doped with MgO catalysts are prepared by wet impregnation method. The prepared catalysts are characterized by XRD, ICP, Nitrogen physisorption and Pyridine adsorption. After that, the catalytic activities of the catalysts in three reaction systems (i.e. selective catalytic reduction, toluene oxidation, and selective catalytic reduction simultaneous toluene oxidation) were determined. The reactions were carried out in the temperature range 120 to 450°C. The results show that for MoO3 / TiO2 catalysts with MoO3 content of 11 wt%, the optimum MgO content is in the range 0.30-0.60 wt%. If too much MgO is added, the acidic sites, the active sites for the oxidation of toluene, would be destroyed. Moreover, it is also found that catalysts promoted with MgO tend to slightly increase benzonitrile formation at high temperatures.

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.

Recommended Citation

แก้วมณี, ภัทราพร, "การกำจัดไนโตรเจนมอนอกไซด์พร้อมโทลูอีนบนตัวเร่งปฏิกิริยา MoO3/TiO2 ที่ได้รับการเสริมด้วย MgO" (2017). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 1790.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/1790