Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
Simultaneous hydrogen production and organic pollutant degradation in biodiesel wastewater using non-metals doped tio2 photocatalyst
Year (A.D.)
2020
Document Type
Thesis
First Advisor
เก็จวลี พฤกษาทร
Second Advisor
มะลิ หุ่นสม
Faculty/College
Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)
Department (if any)
Department of Chemical Technology (ภาควิชาเคมีเทคนิค)
Degree Name
วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาโท
Degree Discipline
เคมีเทคนิค
DOI
10.58837/CHULA.THE.2020.488
Abstract
งานวิจัยนี้ศึกษากัมมันตภาพในการผลิตไฮโดรเจนพร้อมกับการสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสียจากการผลิตไบโอดีเซลโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงไทเทเนียมไดออกไซด์เจืออโลหะ ตัวแปรที่ศึกษา คือ ความเข้มข้นเริ่มต้นของน้ำเสีย ชนิดอโลหะ ได้แก่ คาร์บอน (C) ซิลิคอน (Si) และฟอสฟอรัส (P) ที่เจือลงบนตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงไทเทเนียมไดออกไซด์ ปริมาณฟอสฟอรัสร้อยละ 1 3 5 7 และ 9 โดยน้ำหนัก และความสามารถในการนำตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงกลับมาใช้ซ้ำ พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง P1/T400ให้กัมมันตภาพในการผลิตไฮโดรเจนและลดค่าซีโอดีสูงกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง C1/T400 และ Si1/T400 เท่ากับ 6.43 มิลลิโมลต่อกรัมตัวเร่งปฏิกิริยา และร้อยละ 26.0 ตามลำดับ ภายใต้ภาวะความเข้มข้นเริ่มต้นของน้ำเสียที่ไม่ผ่านการเจือจาง ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา 4 กรัมต่อลิตร ความเข้มแสง 5.93 มิลลิวัตต์ต่อตารางเซนติเมตร ที่อุณหภูมิห้อง เป็นเวลา 4 ชั่วโมง เนื่องจากตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง P1/T400 มีแถบช่องว่างพลังงานที่แคบและมีตำแหน่งแถบเวเลนซ์และแถบนำในโครงสร้างที่เหมาะสมต่อการผลิตโปรตอน (H+) และตัวออกซิไดซ์ (HO• และ O2•-) ซึ่งส่งผลต่อการผลิตไฮโดรเจนและการลดค่าซีโอดี ปริมาณฟอสฟอรัสที่เจือลงบนตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง T400 ที่ให้กัมมันตภาพในการผลิตไฮโดรเจนและลดค่าซีโอดีสูงที่สุด ได้แก่ P7/T400 โดยสามารถผลิตไฮโดรเจนได้สูงถึง 8.34 มิลลิโมลต่อกรัมตัวเร่งปฏิกิริยา และลดค่าซีโอดีได้เท่ากับร้อยละ 50.6 นอกจากนี้ตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง P7/T400 ยังคงให้กัมมันตภาพในการผลิตไฮโดรเจนและลดค่าซีโอดีสูงกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง T400 แม้ผ่านการนำกลับมาใช้ซ้ำ 4 ครั้ง
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
This research aimed to the study simultaneous H2 production and organic pollutant degradation in biodiesel wastewater using non-metals doped TiO2 photocatalyst. The investigated parameters were initial concentrations of biodiesel wastewater, types of non-metal element including carbon (C) silicon (Si) and phosphorous (P), quantities of phosphorous of 1 3 5 7 and 9 wt% and reusability of photocatalyst. The obtained results demonstrated that the P1/T400 photocatalyst exhibited higher photocatalytic activity for H2 production (6.43 mmol/g photocatalyst) and COD removal (26.0%) than C1/T400 and Si1/T400 photocatalyst under initial concentration of undiluted biodiesel wastewater, photocatalyst loading of 4 g/L with light intensity of 5.93 mW/cm2 and radiation time of 4 h. This is because the P1/T400 photocatalyst exhibited the narrow band gap and appropriate valence and conduction band position to produce proton (H+) and oxidizing agents (HO• and O2•-), which affect the hydrogen production and COD reduction. The highest hydrogen production and COD removal were obtained via the P7/T400 photocatalyst which can produce 8.34 mmol/g photocatalyst of H2 production and 50.6% of COD removal and its the photocatalytic activity was still higher than T400 photocatalyst, even through the 4th reusability.
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
จันทร์ดำ, นัจกร, "การผลิตไฮโดรเจนพร้อมกับการสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสียจากการผลิตไบโอดีเซลโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงไทเทเนียมไดออกไซด์เจืออโลหะ" (2020). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 4035.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/4035