Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/33318
Title: การสังเคราะห์อนุภาค Ca/SBA-15 ที่มีรูพรุนแบบเป็นระเบียบขนาดเมโช เพื่อการผลิตไบโอดีเซลด้วยปฏิกิริยาทรานเอสเทอริฟิเคชัน
Other Titles: Ordered mesoporous Ca/SBA-15 synthesis for biodiesel production via transesterification
Authors: กฤตนัย นิลวัชราภรณ์
Advisors: อภินันท์ สุทธิธารธวัช
นาวิน วิริยะเอี่ยมพิกุล
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
Advisor's Email: Apinan.S@Chula.ac.th
ไม่มีข้อมูล
Subjects: โซล-เจล
สารลดแรงตึงผิว
ทรานเอสเทอริฟิเคชัน
เชื้อเพลิงไบโอดีเซล
อนุภาคนาโน
Sol-gel
Surface active agents
Transesterification
Biodiesel fuels
Nanoparticles
Issue Date: 2553
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: ศึกษาการสังเคราะห์อนุภาคผสม Ca/SBA-15 ที่มีรูพรุนแบบเป็นระเบียบขนาดเมโซ เพื่อเพิ่มความเสถียรในการนำไปใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาทรานเอสเทอริฟิเคชัน สังเคราะห์โดยการเติมแคลเซียมไนเตรตระหว่างขั้นตอนการสังเคราะห์ SBA-15 ด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มอล ผลการวิเคราะห์วัสดุผสม Ca/SBA-15 พบว่าที่อัตราส่วนโมล Ca/Si 0.5 จะมีรูพรุนที่เป็นระเบียบขนาดเมโซเช่นเดียวกับ SBA-15 แต่ค่าพื้นที่ผิวจะลดลงจาก 594 ตารางเมตรต่อกรัมเหลือ 260 ตารางเมตรต่อกรัม และปริมาตรรูพรุนลดลงจาก 1.04 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อกรัม เหลือ 0.46 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อกรัม โดยแคลเซียมจะอยู่ในรูพรุนของอนุภาคและเกิดพันธะกับโครงสร้าง SBA-15 ภายในรูพรุน การศึกษาผลกระทบที่มีผลต่อคุณสมบัติของอนุภาค พบว่าปริมาณแคลเซียมที่ใช้ในการสังเคราะห์มีผลต่อรูปร่างของอนุภาค คือ ปริมาณแคลเซียมที่มากขึ้นทำให้แคลเซียมอยู่ที่พื้นที่ผิวมากขึ้น และปิดบังรูพรุนทำให้ค่าพื้นที่ผิวและปริมาตรรูพรุนของอนุภาคลดลง ผลของอุณหภูมิการเผาในอากาศเพื่อทำลายสารแม่แบบที่อุณหภูมิ 550℃, 650℃ และ 750℃ มีผลทำให้ค่าพื้นที่ผิวและขนาดรูพรุนลดลงเมื่อเผาที่อุณหภูมิสูงขึ้น เนื่องจากที่อุณหภูมิ 750℃ เกิดแคลเซียมซิลิเกตทำให้โครงสร้างเปลี่ยนไป เวลาที่ใช้ในการไฮโดรเทอร์มอลมีผลทำให้โครงสร้างรูพรุนที่มีระเบียบขนาดเมโซหายไป เมื่อใช้เวลามากขึ้น การนำวัสดุผสม Ca/SBA-15 ไปใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทรานเอสเทอริฟิเคชันระหว่างน้ำมันปาล์มกับเมทานอล ที่อัตราส่วนโมล น้ำมันปาล์ม:เมทานอล ที่ 1:27 และความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ 5 %โดยน้ำหนักน้ำมัน ที่อุณหภูมิ 200℃ เป็นเวลา 2 ชั่วโมง พบว่า 0.5_Ca/SBA-15_550℃ ให้ %FAME (กรดไขมันเอสเทอร์) สูงสุดที่ 96% ซึ่งใกล้เคียงกับการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เติม CaO บน SBA-15 ด้วยวิธีอิมเพร็กเนชันที่ได้ 95% อุณหภูมิการเผาสารจะมีผลต่อค่า %FAME โดยเมื่อเผาที่อุณหภูมิสูงขึ้นจาก 550℃ เป็น 750℃ ความเป็นเบสน้อยลงทำให้ %FAME ลดลง และหลังจากทำปฏิกิริยา 3 รอบ 0.5_Ca/SBA-15_550℃ ให้ %FAME ลดลงเหลือ 92% และตัวเร่งปฏิกิริยาที่เติม CaO บน SBA-15 ด้วยวิธีอิมเพร็กเนชันให้ %FAME เหลือ 89%
Other Abstract: Ordered mesoporous Ca/SBA-15 was synthesized by adding calcium nitrate during SBA-15 synthesis via hydrothermal for improving stability that can use as catalyst in transesterification reaction. From the results, Ca/SBA-15 still had ordered mesoporous same as SBA-15. However, the specific surface area and pore volume were decreased from 594 to 260 m2/g and 1.04 to 0.46 cm3/g, respectively. Calcium was bond with SBA-15 structure inside the pores. When the mole ratio of Ca/Si increased, more calcium was found on the surface of SBA-15 resulted in the decreasing of the specific surface area and pore volume. At the calcinations temperature 550℃, 650℃ and 750℃, the specific surface area and pore size were decreased with the increasing of temperature. At the calcination at 750℃, the calcium silicate was formed which the structure of SBA-15 was change. Furthermore, the ordered mesoporous was destroyed when increased time of hydrothermal from 1 day to 2 day. Ca/SBA-15 catalysts were used as the catalysts for transesterification reaction of palm oil and methanol. The reaction was performed at mole ratio palm oil : methanol 1:27, catalyst concentration 5wt% by oil, 200℃ for 2 hours. 0.5_Ca/SBA-15_550℃ gave the highest %FAME (Fatty Acid Methyl Ester) at 96% comparing to the 95% from the catalyst impregnation of CaO on SBA-15. While increasing the calcinations temperature from 550℃ to 750℃, the base strength was reduced causing the decrease of %FAME. After used for 3 times, 0.5_Ca/SBA-15_550℃ and impregnation of CaO on SBA-15 gave 92 %FAME and 89 %FAME respectively.
Description: วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2553
Degree Name: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: วิศวกรรมเคมี
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/33318
Type: Thesis
Appears in Collections:Eng - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
kritanai_ni.pdf4.48 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.