Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ตัวเร่งปฏิกิริยาคอปเปอร์/ซิงก์ออกไซด์ที่เตรียมด้วยเทคนิคอัลตราโซนิกสเปรย์สำหรับการสังเคราะห์ไดเมทิลอีเทอร์

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Cu/ZnO catalyst prepared by ultrasonic spray technique for dimethyl ether synthesis

Year (A.D.)

2012

Document Type

Thesis

First Advisor

ประเสริฐ เรียบร้อยเจริญ

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

ปิโตรเคมีและวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์

DOI

10.58837/CHULA.THE.2012.818

Abstract

การสังเคราะห์ไดเมทิลอีเทอร์โดยตรงจากแก๊สสังเคราะห์บนตัวเร่งปฏิกิริยาแบบผสม Cu/ZnO-HZSM-5 กำลังได้รับความสนใจเป็นอย่างมาก ตัวเร่งปฏิกิริยาคอปเปอร์/ซิงก์ออกไซด์เตรียมด้วยเทคนิคอัลตราโซนิกสเปรย์โดยใช้คอปเปอร์ไนเตรต ซิงก์ไนเตรต แอมโมเนียมคาร์บอเนตเป็นสารตั้งต้น และผสมทางกายภาพกับซีโอไลต์ HZSM-5 งานวิจัยนี้ได้ศึกษาผลของความเข้มข้นของคอปเปอร์และซิงก์ไนเตรตที่เตรียมด้วยเทคนิคอัลตราโซนิกสเปรย์เปรียบเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมด้วยวิธีการตกตะกอนร่วม พิสูจน์เอกลักษณ์ของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วย BET, EDX, XRD, SEM, TEM และ TPR ผลจากการทดลองพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา คอปเปอร์/ซิงก์ออกไซด์ที่เตรียมด้วยเทคนิคอัลตราโซนิกสเปรย์ มีสัณฐานวิทยาที่มีลักษณะคล้ายทรงกลม แบบแท่ง และแบบแผ่น มีขนาดอนุภาคเฉลี่ย 30-100 นาโนเมตร เมื่อทดสอบความว่องไวในการเกิดปฏิกิริยาเปรียบเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมด้วยวิธีการตกตะกอนร่วม พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมด้วยเทคนิคอัลตราโซนิกสเปรย์มีความว่องไวในการเกิดปฏิกิริยาดีกว่า โดยตัวเร่งปฏิกิริยา 372CZH ให้ค่าร้อยละการเปลี่ยนของคาร์บอนมอนออกไซด์สูงสุด 28.9 และค่าร้อยละการเลือกเกิดไดเมทิลอีเทอร์ 85.2 ที่ภาวะในการทำปฏิกิริยาที่เหมาะสมคือ ความดัน 40 บาร์ อุณหภูมิ 170 องศาเซลเซียส อัตราการไหลของแก๊ส (CO/H₂/Ar = 48/48/4) 20 มิลลิลิตรต่อนาที ตัวทำละลายเมทานอล 40 มิลลิลิตร ตัวเร่งปฏิกิริยาที่อัตราส่วนโดยน้ำหนัก Cu/ZnO-HZSM-5 เท่ากับ 2:1

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Direct synthesis of dimethyl ether (DME) from syngas has been investigated on the hybrid catalysts, Cu/ZnO-HZSM-5. The Cu/ZnO catalysts were prepared by ultrasonic spray technique. Copper nitrate, zinc nitrate, ammonium carbonate were used as the precursors and mechanically mixed with HZSM-5. This research studied effect of the concentration of copper/zinc nitrate prepared by ultrasonic spray technique comparison with co-precipitation method. The catalysts were characterized by BET, EDX, XRD, SEM, TEM and TPR. The experimental results indicated that catalyst prepared by ultrasonic spray technique has morphology like-spherical, rod and planar with average size of 30-100 nm. The activity of catalyst prepared by ultrasonic spray technique comparison with co-precipitation method showed the catalyst prepared by ultrasonic spray was higher than co-precipitation method. The 372CZH catalyst prepared by ultrasonic spray technique exhibited the highest CO conversion of 28.9% with DME selectivity of 85.2% at optimum conditions: temperature of 170 °C; pressure 40 Bar; gas flow rate 20 mL/min; methanol 40 mL and weight ratio of catalyst Cu/ZnO-HZSM-5 = 2:1

Link to Full Text

Share

COinS