Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ออกซิเดชันแบบเลือกเกิดของคาร์บอนมอนอกไซด์ในกระแสไฮโดรเจนเข้มข้นบนตัวเร่งปฏิกิริยาทองและทองแดงบนตัวรองรับแมงกานีสออกไซด์แบบอสัณฐาน

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Preferential oxidation of carbonmonoxide in hydrogen-rich stream over gold and copper catalyst supported on amorphous manganese oxide

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.2011.884

Abstract

งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยาทองและทองแดงบนตัวรองรับแมงกานีสออกไซด์แบบอสัณฐานที่เตรียมโดยวิธีตกตะกอนร่วมสำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชันแบบเลือกเกิดของคาร์บอนมอนอกไซด์ คุณลักษณะของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ในงานวิจัยถูกวิเคราะห์ด้วยเทคนิค บีอีที เอกซ์อาร์ดี เอสอีเอ็ม ทีอีเอ็ม เอฟทีไออาร์ และ ทีพีอาร์ จากผลการวิเคราะห์พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะผสม AuCuO(1:1)-MnO₂ มีความว่องไวมากกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะเดี่ยว Au-MnO₂ และ CuO-MnO₂ ในทุกช่วงอุณหภูมิ โดยสามารถกำจัดแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ได้อย่างสมบูรณ์ที่ช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 150 ถึง 210 องศาเซลเซียสเนื่องจากทองแดงในตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะผสมมีการกระจายตัวที่ดีและสามารถยับยั้งการรวมตัวกันของอนุภาคทองทำให้มีขนาดอนุภาคที่เล็ก เมื่อนำตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะผสม AuCuO(1:1)-MnO₂ มาศึกษาภาวะในการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะผสม AuCuO(1:1)-MnO₂ ที่ไม่มีการ Aging ตัวรองรับแมงกานีสออกไซด์ และเผาที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียสมีความว่องไวมากที่สุดเนื่องจากอนุภาคของสารว่องไวมีการกระจายตัวที่ดีและมีขนาดที่เล็ก อีกทั้งยังพบว่าอัตราส่วนโดยโมลของ ทอง:ทองแดงในตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะผสมที่อัตราส่วน 7:3 มีความว่องไวในการเกิดปฏิกิริยามากที่สุดโดยสามารถกำจัดแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ได้อย่างสมบูรณ์ที่ช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 130 ถึง 210 องศาเซลเซียส ในกรณีที่สารป้อนเข้ามีไอน้ำ ให้ค่าการเปลี่ยนของแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์สูงสุดที่อุณหภูมิ 170 องศาเซลเซียส ส่วนกรณีที่มีแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ และมีทั้งไอน้ำกับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ให้ค่าการเปลี่ยนของแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์สูงสุดที่อุณหภูมิ 190 องศาเซลเซียส และยังพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยายังมีความเสถียรภายใต้การใช้งานในแต่ละภาวะโดยทำการทดลองที่ภาวะละ 12 ชั่วโมง

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Preferential oxidation of carbon monoxide is one of the most important method for removing carbon monoxide from hydrogen-rich stream. Au-MnO2 Cu-MnO₂ and bimetallic AuCuO-MnO₂ catalyst were prepared by co-precipitation method. The catalysts were characterized by means of BET XRD SEM TEM and TPR. The results indicated that AuCuO(1:1)-MnO₂ exhibited higher activities than Au-MnO₂ and CuO-MnO₂ at the all range of reaction temperature. Complete CO conversion was achived at 150 – 210°C. CuO was well-dispersed and retarded aggregation of Au-particles. In addition, the effects of aging for manganese oxide and calcination temperature on the catalyst performance were also investigated. The results showed that AuCuO(1:1)-MnO₂ catalyst prepared by simultaneous co-precipitation method calcined at 300°C exhibited the highest activity. When increasing Au:Cu molar ratio from 1:1 to 7:3, complete CO conversion was achieved at lower temperature (130 – 210°C). The temperature at the maximal CO conversion was shifted to 170°C when adding H₂O to the feed stream and to 190°C when co-adding H₂O and CO₂ to the feed, respectively. It was still active for 12 hr in each test-conditions.

Link to Full Text

Share

COinS