Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Characteristics and catalytic properties of nano-Pd/SiO[subscript 2] catalyst prepared by flame spray pyrolsis

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

คุณลักษณะและสมบัติในการเร่งปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยา Pd/SiO[subscript 2] ขนาดนาโนเมตรที่เตรียมโดยวิธีเฟลมสเปรย์ไพโรไลซิส

Year (A.D.)

2007

Document Type

Thesis

First Advisor

Joongjai Panpranot

Second Advisor

Okorn Mekasuwandumrong

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

Master of Engineering

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Chemical Engineering

DOI

10.58837/CHULA.THE.2007.1490

Abstract

Flame spray pyrolysis (FSP) method was used for the synthesis of nano-Pd/SiO[subscript 2] catalysts containing 0.5 - 10 wt% Pd. Well-dispersed Pd nanoparticles with average Pd particle size not larger than 3 nm were obtained even for the Pd loading as high as 10 wt%. For comparison purposes, the catalysts prepared by conventional impregnation on the flame-made silica with Pd loading 0.5-10 wt% and reference catalysts (0.5-2 wt% Pd loading on commercial SiO[subscript 2] prepared by ion-exchange method and Lindlar catalyst) were studied. The catalyst activities were tested in liquid-phase semihydrogenation of 1-heptyne under mild conditions. The remarkable high TOF values were noticed for the flame-made catalysts compared to those of the impregnation-made and the reference catalysts especially for those with low Pd loadings ([is less than or equal to ]2 wt%). It is suggested that for the flame-made catalysts with low Pd contents, there was a growth of Si-O groups covering small Pd metals and/or strong Pd-SiO[subscript 2] interactions resulting in an inhibition of CO chemisorptions. The TOFs of flame-made catalysts decreased from 66.2 to 4.3 s[superscript -1] with increasing Pd loading from 0.5 to 10 wt% whereas those of the other catalysts were varied between 3-9 s[superscript -1]. However, in all cases, there was no effect on 1-heptene selectivity.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

วิธีเฟลมสเปรย์ไพโรไลซิสถูกใช้สำหรับการสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยา Pd/SiO[subscript 2] ขนาดนาโนที่ประกอบด้วยแพลเลเดียม 0.5-10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก อนุภาคแพลเลเดียมมีการกระจายตัวสูงโดยมีขนาดอนุภาคไม่ใหญ่กว่า 3 นาโนเมตร ถึงแม้ว่ามีปริมาณแพลเลเดียมสูงถึง 10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก เมื่อทำการเปรียบเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมโดยวิธีเคลือบฝังบนตัวรองรับซิลิกาที่สังเคราะห์โดยวิธีเฟลมสเปรย์ไพโรไลซิสที่มีปริมาณแพลเลเดียมตังแต่ 0.5 ถึง 10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก และตัวเร่งปฏิกิริยาอ้างอิง (แพลเลเดียม 0.5-2 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักบนตัวรองรับซิลิกาเชิงพาณิชย์เตรียมโดยวิธีการแลกเปลี่ยนประจุและตัวเร่งปฏิกิริยาลินด์ลาร์ในปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันแบบเลือกเกิดของ1-เฮปทายภายใต้สภาวะไม่รุนแรงพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมโดยวิธีเฟลมสเปรย์มีค่า TOF สูงกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมโดยวิธีเคลือบฝังและตัวเร่งปฏิกิริยาอ้างอิง โดยเฉพาะอย่างยิงสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีปริมาณแพลเลเดียมต่ำ ([is less than or equal to]2 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก) ทั้งนี้คาดว่าสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมโดยวิธีเฟลมสเปรย์ที่มีปริมาณแพลเลเดียมต่ำอาจมีหมู่ Si-O ปกคลุมแพลเลเดียมขนาดเล็ก และ/หรือ อันตรกิริยาระหว่างแพลเลเดียมและซิลิกาอย่างแข็งแรงเป็นผลให้เกิดการยับยั้งการดูดซับทางเคมีของคาร์บอนมอนนอกไซด์ ทั้งนี้ TOF ของตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมโดยวิธีเฟลมสเปรย์ลดลงจาก 66.2 เป็น 4.3 ต่อวินาที เมื่อมีปริมาณแพลเลเดียมเพิ่มขึ้นจาก 0.5 เป็น 10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ในขณะที่ TOF ของตัวเร่งปฏิกิริยาอื่นๆเปลี่ยนแปลงอยู่ในช่วง 3-9 ต่อวินาที อย่างไรก็ตามในทุกตัวเร่งปฏิกิริยา ไม่มีผลต่อการเลือกเกิดของผลิตภัณฑ์1-เฮปทีน

Link to Full Text

Share

COinS