Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ออกซิเดชันแบบเลือกเกิดของคาร์บอนมอนอกไซด์ในกระแสไฮโดรเจนเข้มข้นบนตัวเร่งปฏิกิริยา CuO/CeO₂

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Preferential oxidation of carbon monoxide in hydrogen-rich stream over CuO/CeO₂ catalysts

Year (A.D.)

2011

Document Type

Thesis

First Advisor

ณัฐธยาน์ พงศ์สถาบดี

Second Advisor

อาภาณี เหลืองนฤมิตชัย

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

เคมีเทคนิค

DOI

10.58837/CHULA.THE.2011.882

Abstract

งานวิจัยนี้ทำการศึกษาการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันแบบเลือกเกิดของแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ในกระแสไฮโดรเจนเข้มข้นบนตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดงออกไซด์บนตัวรองรับซีเรียที่เตรียมโดยวิธีเคลือบฝัง ในช่วงอุณหภูมิ 50 ถึง 210 องศาเซลเซียส โดยศึกษาผลของตัวรองรับ 2 ชนิด ได้แก่ ซีเรียเกรดการค้าและซีเรียสังเคราะห์จากวิธีการสลายตัวทางความร้อน พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดงออกไซด์บนตัวรองรับซีเรียสังเคราะห์ให้ค่าร้อยละการเปลี่ยนแปลงแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์สูงกว่าประมาณ 25 ที่อุณหภูมิ 190 องศาเซลเซียส นอกจากนี้ยังศึกษาผลของวิธีการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาแบบต่างๆ ได้แก่ วิธีเคลือบฝัง วิธีการตกตะกอนแบบพอกพูน วิธีการตกตะกอนแบบพอกพูนภายใต้แสงยูวี และวิธีการตกตะกอนแบบพอกพูนคีเลทติ้งภายใต้แสงยูวี พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดงออกไซด์บนซีเรียสังเคราะห์ซึ่งเตรียมโดยวิธีการตกตะกอนแบบพอกพูน จะให้ค่าความว่องไวสูงกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมโดยวิธีอื่น ๆ โดยแสดงค่าร้อยละการเปลี่ยนแปลงแก๊สคาร์บอนมอนอไซด์เท่ากับ 99 และค่าร้อยละการเลือกเกิดปฏิกิริยาเท่ากับ 44 ที่อุณหภูมิ 170 องศาเซลเซียส เมื่อเปรียบเทียบความว่องไวระหว่างตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดงออกไซด์บนตัวรองรับซีเรียสังเคราะห์ที่มีการเติมโปรโมเตอร์แลนทานัมและสังกะสี พบว่าการเติมสังกะสีเป็นโปรโมเตอร์สามารถเกิดปฏิกิริยาได้ดีกว่าการเติมแลนทานัม ตัวเร่งปฏิกิริยา 1%Cu[subscript 0.8]Zn[subscript 0.2]O/CeO₂ มีความว่องไวในการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันสูงกว่า 1%CuO/CeO₂ โดยมีค่าร้อยละการเปลี่ยนแปลงแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์เท่ากับ 99 และมีค่าการเลือกเกิดปฏิกิริยาเท่ากับ 71 ที่อุณหภูมิ 170 องศาเซลเซียส เมื่อทำการเพิ่มค่าน้ำหนักของทองแดงออกไซด์-สังกะสีออกไซด์ พบว่าอุณหภูมิ ณ จุดว่องไวสูงสุดลดลง 20 องศาเซลเซียสสำหรับร้อยละ 5 โดยน้ำหนัก แต่ความว่องไวจะลดลงสำหรับร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก เนื่องจากเกิดการรวมตัวเป็นก้อนทองแดงและการเติม 15%CO₂ 10%H₂O หรือ 15%CO₂+10%H₂O ในกระแสป้อนส่งผลในเชิงลบต่อความว่องไวสำหรับการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ทั้งสิ้น

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

The objective of this work was to study the CO-PROX catalytic activities of CuO/CeO₂ in H₂-rich stream. The reaction temperature was in a range of 50°C to 210°C. The catalyst was prepared by impregnation. The experimental results revealed that 1%CuO/CeO[subscript 2,synthesized] expressed higher CO conversion than that of 1%CuO/CeO[subscript 2,commercial] at 190°C. The catalyst was prepared by impregnation, deposition-precipitation, photodeposition and chelating-photodeposition. Additional, 1%CuO/CeO[subscript 2,synthesized] prepared by deposition-precipitation showed higher catalytic activities than that prepared by photodeposition, impregnation, and chelating-photodeposition, respectively. Higher catalytic activities for the CO-PROX was obtained when adding Zn as promoter. 1%Cu[subscript 0.8]Zn[subscript 0.2]O/CeO₂ expressed maximum CO conversion at 99% with 71% selectivity at 170°C. When increasing CuO-ZnO loading from 1 wt% to 5 wt%, the temperature at the maximum CO conversion was shifted to lower temperature about 20°C. Further increasing CuO-ZnO loading from 5 wt% to 10 wt%, the catalytic activities were then decreased due to agglomerating of copper. Presence of 15%CO₂, 10%H₂O and 15%CO₂+10%H₂O in reactant feed stream have a negative effect on CO-PROX activities of 1%Cu[subscript 0.8]Zn[subscript 0.2]O/CeO[subscript 2,synthesized] catalyst.

Link to Full Text

Share

COinS