Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

การสังเคราะห์ การวิเคราะห์คุณลักษณะและการประยุกต์ใช้ของตัวเร่งปฏิกิริยาเมโซเซลลูลาร์โฟมคาร์บอนสำหรับปฏิกิริยาเอทานอลดีไฮโดรจิเนชัน

Year (A.D.)

2020

Document Type

Thesis

First Advisor

Bunjerd Jongsomjit

Second Advisor

Seeroong Prichanont

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Department (if any)

Department of Chemical Engineering (ภาควิชาวิศวกรรมเคมี)

Degree Name

Doctor of Engineering

Degree Level

Doctoral Degree

Degree Discipline

Chemical Engineering

DOI

10.58837/CHULA.THE.2020.48

Abstract

This research aims to investigate the synthesis of MCF-C as catalyst for dehydrogenation of ethanol. The study was classified into 3 parts. In the first part, the mesocellular foam silica (MCF-Si) was converted to mesocellular foam carbon using a surfactant residue as a carbon source, and followed by testing the dehydrogenation of ethanol to acetaldehyde. Surfactant residue in the inside of MCF-Si could be used as the carbon source for MCF-C synthesis. The obtained material could maintain the meso-structure, and exhibited higher activity for ethanol dehydrogenation in comparison to MCF-Si. For the second part, MCF-C was examined for 12 h for catalyst deactivation at various temperature. The low operating temperature at 300 ?C exhibited the highest ethanol conversion changed, which was accorded to the higher coke formation to obstruct the catalysis process. Thus, the operating temperature of ethanol dehydrogenation using MCF-C as catalyst was significantly affected to the coke formation. The final part was examined for the effect of pore size of MCF-C to optimize the selectivity and yield of acetaldehyde. MCF-C was synthesized with the various ratios of TMB/P123 and tested in ethanol dehydrogenation reaction. The higher ratio of TMB/P123 significantly changed the physical properties as pore size and provided higher catalytic activity.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

งานวิจัยนี้มุ่งเน้นการศึกษาของตัวเร่งปฏิกิรยาเมโซเซลลูลาร์โฟมคาร์บอนสำหรับปฏิกิริยาเอทานอลดีไฮโดรจิเนชัน โดยงานวิจัยนี้แบ่งออกเป็น 3 ส่วน ได้แก่ การสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาเมโซเซลลูลาร์โฟมคาร์บอนจากการใช้ตัวรองรับเมโซเซลลูลาร์โฟมซิลิกาเป็นต้นแบบและนำไปทดสอบการเร่งปฏิกิริยาเอทานอลดีไฮโดรจิเนชัน ซึ่งพบว่าสารลดแรงตรึงผิวที่เป็นแหล่งคาร์บอนสามารถถูกเปลี่ยนไปเป็นเมโซเซลลูลาร์โฟมคาร์บอนได้ อีกทั้งเมื่อนำไปทดสอบประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาเอทานอลดีไฮโดรจิเนชันพบว่าเมโซเซลลูลาร์โฟมคาร์บอนสามารถเร่งปฏิกิริยาดีไฮโดรจิเนชันจากเอทานอลไปเป็นอะเซทัลดีไฮด์ได้ดี โดยในส่วนที่ 2 ของงานวิจัยนั้นได้ทดสอบการเสื่อมสภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาเมโซเซลลูลาร์โฟมคาร์บอนที่อุณหภูมิแตกต่างกันเป็นเวลา 12 ชั่วโมง พบว่าอุณหภูมิที่ 400 องศาเซลเซียสให้ความเสถียรภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาสูงที่สุดเนื่องด้วยเกิดโค้กที่ต่ำที่สุดซึ่งทำให้พื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยามีความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาอย่างต่อเนื่องเป็นระยะเวลา 12 ชั่วโมง และในงานวิจัยส่วนสุดท้ายนั้นได้ทำการศึกษาผลของการเปลี่ยนแปลงปริมาณของ TMB/P123 เพื่อศึกษาผลของขนาดรูพรุนที่มีผลกระทบต่อการเร่งปฏิกิริยาเอทานอลดีไฮโดรจิเนชัน การเปลี่ยนแปลงปริมาณของ TMB/P123 ให้ลักษณะโครงสร้างทางกายภาพที่แตกต่างกัน แต่อย่างไรก็ตามลักษณะทางเคมีไม่ต่างกันมากนัก และผลจากการเร่งปฏิกิริยาพบว่าปริมาณที่เหมาะสมของ TMB/P123 ที่ 3.5 มีผลต่อการเร่งปฏิกิริยาเอทานอลดีไฮโดรจิเนชันไปเป็นอะเซทัลดีไฮด์ อันเนื่องมาจากผลของการถ่ายเทมวลสารของลักษณะรูพรุนและพื้นที่ผิวที่แตกต่างกัน

Download
COinS