Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Hydrogen production from oxidative steam reforming of methanol over Au/CeO2-ZrO2 catalysts

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

กระบวนการผลิตก๊าซไฮโดรเจนจากปฏิกิริยาเปลี่ยนรูปร่างเมทานอลด้วยไอน้ำและก๊าซออกซิเจนโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาทางบนซีเรียออกไซด์และเซอร์โคเนียออกไซด์

Year (A.D.)

2013

Document Type

Thesis

First Advisor

Apanee Luengnaruemitchai

Second Advisor

Gulari, Erdogan

Faculty/College

The Petroleum and Petrochemical College (วิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี)

Degree Name

Master of Science

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Petroleum Technology

DOI

10.58837/CHULA.THE.2013.2061

Abstract

Hydrogen production by oxidative steam reforming of methanol (OSRM) was investigated over Au/CeO₂-ZrO₂ catalysts prepared by a deposition-precipitation (DP) technique. Pure supports (CeO₂ and ZrO₂) and mixed supports (CeO₂-ZrO₂) were prepared by precipitation and co-precipitation techniques, respectively. A series of Au supported on CeO₂-ZrO₂ with various atomic ratios of Ce/(Ce+Zr) (0, 0.25, 0.5, 0.75 and 1) were studied. The activity was investigated in the range of 200 ºC to 400 ºC under atmospheric pressure. The 3 wt%Au/Ce₀̣ ₇₅Zr₀̣ ₂₅O₂ calcined at 400 ºC exhibited the highest catalytic activity with 91.28% methanol conversion and 61.50% hydrogen yield at an O₂/H₂O/CH₃OH molar ratio of 0.6/2/1. In addition, it was observed that the 3 wt%Au/Ce₀̣ ₇₅Zr₀̣ ₂₅O₂ catalyst showed stable activities for OSRM at 350 ºC for 12 hours.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษากระบวนการผลิตก๊าซไฮโดรเจนด้วยกระบวนการเปลี่ยนรูปเมทานอลด้วยไอน้ำและก๊าซออกซิเจน โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาทองบนตัวรองรับชนิดซีเรียออกไซด์และเซอร์โคเนียออกไซด์ ที่เตรียมด้วยวิธีการยึดเกาะควบคู่กับการตกผลึก (deposition-precipitation) โดยตัวรับรองบริสุทธิ์ (CeO₂ และ ZrO₂) และตัวรองรับผสม (CeO₂-ZrO₂) ถูกเตรียมด้วยวิธีการตกผลึกและการตกผลึกร่วมตามลำดับ สำหรับตัวแปรที่ศึกษากับตัวเร่งปฏิกิริยาทองบนซีเรียออกไซด์และเซอร์โคเนียออกไซด์ เช่น อัตราส่วนโดยโมลของตัวรองรับ (0, 0.25, 0.5, 0.75 และ 1) อุณหภูมิที่ใช้ในการเผาตัวเร่งปฏิกิริยา (calcination temperature) และปริมาณของทองที่ใช้ในการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งศึกษาความว่องไวในการเกิดปฏิกิริยาในช่วงอุณหภูมิ 200 องศาเซลเซียส ถึง 400 องศาเซลเซียส ภายใต้ความดันบรรยากาศ ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าตัวเร่งปฏิกิริยา 3 wt%Au/CeO₂-ZrO₂ เตรียมที่อุณหภูมิ 400 ºC ให้ผลในการเกิดปฏิกิริยาสูงที่สุด โดยพบว่าการเปลี่ยนแปลงของเมทานอล (methanol conversion) มีค่าเป็นร้อยละ 91.28 และผลผลิตไฮโดรเจนร้อยละ (hydrogen yield) มีค่าเป็น 61.50 ยิ่งไปกว่านั้นอัตราส่วนโดยโมลของ O₂/H₂O/CH₃OH ที่ 0.6/2/1 เป็นสภาวะที่เหมาะสมที่สุดต่อการเกิดปฏิกิริยาดังกล่าว นอกจากนี้ยังพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา 3 wt%Au/CeO₂-ZrO₂ มีความเสถียรในการเกิดปฏิกิริยาสำหรับกระบวนการเปลี่ยนรูปเมทานอลด้วยไอน้ำและก๊าซออกซิเจนที่อุณหภูมิ 350 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 12 ชั่วโมง

Link to Full Text

Share

COinS