Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Effect of phase composition between gamma and chi alumina supports on oxygenative reaction

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

ผลขององค์ประกอบของเฟสระหว่างแกมมาและไคอะลูมินาที่ใช้เป็นตัวรองรับในปฏิกิริยาที่มีออกซิเจนอยู่ด้วย

Year (A.D.)

2008

Document Type

Thesis

First Advisor

Piyasan Praserthdam

Second Advisor

Choowong Chaisuk

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

Doctor of Engineering

Degree Level

Doctoral Degree

Degree Discipline

Chemical Engineering

DOI

10.58837/CHULA.THE.2008.1552

Abstract

ในงานวิจัยนี้ เฟสผสมของแกมมาและไคอะลูมินาถูกเตรียมด้วยวิธีการสลายตัวด้วยความร้อนของสารละลายผสมระหว่างบิวทานอลและโทลูอีน เพื่อใช้เป็นตัวรองรับตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมและซิลเวอร์ การศึกษาคุณสมบัติของตัวรองรับแกมมาและไคอะลูมินาพบว่ามีพื้นที่ผิวใกล้เคียงกัน แต่มีความเป็นกรดต่างกัน ตัวเร่งปฏิกิริยาบนเฟสผสมของแกมมาและไคอะลูมินา ได้ถูกนำมาศึกษาความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาที่ต่างกัน กล่าวคือ ปฏิกิริยารีดิวซ์แบบเลือกเกิดของไนโตรเจนออกไซด์ด้วยโพรพีนภายใต้บรรยากาศที่มีออกซิเจนมากเกินพอ ปฏิกิริยาการเกิดออกซิเดชันของคาร์บอนมอนออกไซด์และปฏิกิริยาการเลือกเกิดออกซิเดชันของคาร์บอนมอนออกไซด์ภายใต้บรรยากาศที่มีไฮโดรเจนมากเกินพอ ผลที่ได้พบว่า ในปฏิกิริยารีดิวซ์แบบเลือกเกิดของไนโตรเจนออกไซด์ด้วยโพรพีนภายใต้บรรยากาศที่มีออกซิเจนมากเกินพอ ตัวเร่งปฏิกิริยาซิลเวอร์บนตัวรองรับได้นำมาศึกษา ผลที่ได้พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาซิลเวอร์บนตัวรองรับที่มีเฟสไคผสมอยู่ 10 เปอร์เซ็นต์ ให้ความว่องไวในการเกิดปฏิกิริยาดีที่สุด เนื่องจาก ตัวเร่งปฏิกิริยาซิลเวอร์เกิดเป็นโลหะซิลเวอร์มากกว่าที่ตัวรองรับชนิดอื่น ในปฏิกิริยาการเกิดออกซิเดชันของคาร์บอนมอนออกไซด์ ตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมบนเฟสผสมของแกมมาและไคอะลูมินาได้นำมาศึกษา ผลที่ได้พบว่าตัวรองรับที่มีเฟสผสมของแกมมาและไคอะลูมินามีความว่องไวของการเกิดปฏิกิริยามากกว่าตัวรองรับที่เป็นเฟสแกมมาอะลูมินาหรือไคอะลูมินา ยกเว้นเฟสผสมที่ 10 เปอร์เซ็นต์ไคอะลูมินา ความว่องไวที่สูงกว่าของเฟสผสมสามารถอธิบายได้จากเฟสผสมมีการกระจายตัวของแพลทินัมออกไซด์ดีกว่า ส่วนในปฏิกิริยาการเลือกเกิดออก-ซิเดชันของคาร์บอนมอนออกไซด์ภายใต้บรรยากาศที่มีไฮโดรเจนมากเกินพอพบว่า ตัวเร่งปฏิกิริยาแพททินัมบนไคอะลูมินาจะให้ความว่องไวดีกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมบนแกมมาอะลูมินา เนื่องจากมีแรงยึดเหนี่ยวของไฮโดรเจนและ คาร์บอนมอนออกไซด์บนตัวรองรับไคอะลูมินาต่ำกว่าบนแกมมาอลูมินา

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

In this thesis, the mixed-phase alumina supports were prepared by solvothermal method of a mixed solution of toluene and butan-1-ol and used as supports for Pt/Al₂O₃ and Ag/Al₂O₃ catalysts. Characterization results show that the BET surface areas of the gamma and chi alumina are similar but their acidities are different. The effect of phase composition on the catalysts properties was studied in various reactions, i.e., SCR of NO by propene under lean-burn condition, CO oxidation and selective CO oxidation in excess H₂. For SCR of NO by propene under lean-burn codition, Ag/Al₂O₃ catalysts were investigated. The results show that 10% chi alumina catalysts yield the highest activity because of a large amount of Ag metal, which is the major active site for this reaction. For CO oxidation, Pt/Al₂O₃ catalysts were studied. The results show that the mixed-phase catalysts are more active than both pure gamma and chi alumina except for 10% chi alumina. The high activity is obtained due to high dispersion of platinum oxide on the support. Finally, for CO oxidation under excess H₂, the Pt supported on chi alumina is more active than that on gamma alumina because of the weak adsorption of H₂ and CO on chi alumina.

Link to Full Text

Share

COinS