Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การเตรียมตัวโคบอลต์บนเส้นใยนาโนซิลิกา-อะลูมินาโดยอิเล็กโทรสปินนิงสำหรับการสังเคราะห์ฟิสเชอร์-ทรอปช์

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Preparation of Co/SiO₂-Al₂O₃ nanofiber by electrospinning for fischer-tropsch 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.2012.819

Abstract

ตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์บนเส้นใยซิลิกา-อะลูมินาสำหรับการสังเคราะห์ฟิสเชอร์-ทรอปช์เตรียมจากเทคนิคอิเล็กโตรสปินนิงและวิธีการเคลือบ โดยเตรียมเส้นใยที่อะลูมินาแตกต่างกัน คือร้อยละ 1,2,3,4 และ 5 โดยน้ำหนักของอะลูมินา ภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมเส้นใยซิลิกา-อะลูมินา คือ ขนาดหัวเข็มเท่ากับ 0.4 มิลลิเมตร,ความต่างศักย์ 15 กิโลโวลต์ และ ระยะทางระหว่างปลายเข็มถึงฉากรับเท่ากับ 15 เซนติเมตร โดยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มปริมาณอะลูมินา สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์บนเส้นใยซิลิกา-อะลูมินาเตรียมจากการเคลือบสารละลายโคบอลต์ไนเตรตที่มีปริมาณโคบอลต์แตกต่างกัน ได้แก่ ร้อยละ 10, 15 และ 20 โดยน้ำหนักแล้วเผาที่อุณหภูมิ 400 องศาเซลเซียส และพิสูจน์เอกลักษณ์ด้วยเทคนิค SEM/EDS, TEM, BET, XRD และTPR เปรียบเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์บนซิลิกาแบบรูพรุน ผลการทดลองพบว่า ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเส้นใยถูกรีดิวซ์ได้ง่ายกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาแบบรูพรุน การทดสอบประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการสังเคราะห์ฟิสเชอร์-ทรอปช์ พบว่า ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบรูพรุนให้ค่าการเปลี่ยนคาร์บอนมอนอกไซด์สูง และค่าการเลือกเกิดมีเทนต่ำกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเส้นใย เนื่องจากตัวเร่งปฏิกิริยาแบบรูพรุนเกิดวอร์เตอร์ก๊าซชิฟต์สูง โดยตัวเร่งปฏิกิริยาเส้นใย Co/SiO₂-Al₂O₃ ให้ค่าร้อยละการเปลี่ยนคาร์บอนมอนอกไซด์สูงสุดเท่ากับ 56.37 และร้อยละการเลือกเกิดมีเทนเท่ากับ 95.04 สำหรับค่าการเปลี่ยนคาร์บอนมอนอกไซด์ของตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเส้นใยที่มีปริมาณโคบอลต์แตกต่างกัน พบว่า ค่าการเปลี่ยนคาร์บอนมอนอกไซด์เพิ่มขึ้น เมื่อปริมาณโคบอลต์เพิ่มขึ้น

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Co/SiO₂-Al₂O₃ fiber catalysts for Fischer-Tropsch synthesis were prepared by electrospinning techniques and impregnation method. The fibers were prepared by varying 1, 2, 3, 4 and 5% by weight of alumina. The optimum condition for prepared Co/SiO₂-Al₂O₃ fiber, needle size of 0.40 mm, applied voltage of 15 kV and tip-to-collector distance (TCD) of 15 cm. The average diameter of fiber increased with increasing alumina content. For Co/SiO₂-Al₂O₃ fiber catalysts were prepared by impregnating a solution of cobalt nitrate at different metal loading (10, 15, and 20%wt) followed by calcined at 400 ℃ and characterized by SEM/EDS, TEM, BET, XRD, and TPR compared with the porous Co/SiO₂ catalyst. The results showed that the fiber catalysts could be reduced easier than the porous catalyst. The catalyst performance test for Fischer-Tropsch synthesis showed that the porous catalyst were higher CO conversion and lower CH₄ selectivity than the fiber catalyst because the porous catalyst high water gas shift. The Co/SiO₂-Al₂O₃ fiber catalyst exhibited the highest of CO conversion of 56.37% with CH₄ selectivity of 95.04%. For CO conversion of the fiber catalyst at different cobalt content showed that CO conversion increased with increasing cobalt content.

Link to Full Text

Share

COinS