Applications of titanium dioxide nanocrystal modified by quenching processes for catalyst and catalyst support

Piyawat Supphasrirongjaroen

Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/19222

Title:	Applications of titanium dioxide nanocrystal modified by quenching processes for catalyst and catalyst support
Other Titles:	การใช้งานผลึกขนาดนาโนเมตรของไทเทเนียมไดออกไซด์ที่ดัดแปลงโดยกระบวนการเย็นตัวอย่างรวดเร็วสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาและตัวรองรับของตัวเร่งปฏิกิริยา
Authors:	Piyawat Supphasrirongjaroen
Advisors:	Piyasan Praserthdam Duangkamol Na Ranong
Other author:	Chulalongkorn University. Faculty of Engineering
Advisor's Email:	piyasan.p@chula.ac.th knduangk@kmitl.ac.th
Subjects:	Titanium dioxide Nanocrystals Catalysts
Issue Date:	2007
Publisher:	Chulalongkorn University
Abstract:	In this work, pure anatase nano-TiO[subscript 2] with various crystallite sizes and metal-doped TiO[subscript 2] were synthesized by solvothermal method. The catalysts were subjected to a rapid quenching in various media such as H[subscript 2] O, 30%wt H[subscript 2]O[subscript 2], air, and liquid N[subscript 2]as a post-synthesis treatment. In order to identify the characteristics, all catalysts were characterized using N[subscript 2] physisorption, XRD, SEM, CO[subscript 2] -TPD, ESR, and XPS. The photocatalytic activities of TiO[subscript 2] catalysts were evaluated for the degradation of ethylene under UV illumination. It was found that photocatalytic activity of the nanosized TiO[subscript 2] quenched in different media is evidently different. It is likely that quenching process can modify surface properties of the TiO[subscript 2] samples i.e., enhancing the amount of surface defects (Ti[superscript 3+]) so that higher photocatalytic activity was obtained. The effect of quenching was more pronounced on the smaller crystallite size TiO[subscript 2] than on the larger ones. In addition, the selection of a suitable second metal doping can enhance photocatalytic activity of the TiO[subscript 2] . Moreover, the quenching processes tended to have positive effect on activity for CO hydrogenation reaction.
Other Abstract:	วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ ศึกษาถึงการใช้งานผลึกขนาดนาโนเมตรของไทเทเนียมไดออกไซด์ที่ดัดแปลงโดยกระบวนการเย็นตัวอย่างรวดเร็ว สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยา และตัวรองรับของตัวเร่งปฏิกิริยา โดยสังเคราะห์ผลึกขนาดต่างๆ ของไทเทเนียมไดออกไซด์และสังเคราะห์ผลึกไทเทเนียมไดออกไซด์ที่เติมโลหะชนิดที่สองด้วยวิธีโซลโวเทอร์มอล และนำเข้าสู่กระบวนการเย็นตัวอย่างรวดเร็วในตัวกลางชนิดต่างๆ ในการพิสูจน์เอกลักษณ์ของตัวเร่งปฏิกิริยาทำการศึกษา โดยใช้การดูดซับทางกายภาพด้วยไนโตรเจน การกระเจิงรังสีเอ็กซ์ การส่องผ่านด้วยกล้องจุลทรรศ์อิเล็กตรอน การหลุดออกของคาร์บอนไดออกไซด์แบบโปรแกรมอุณหภูมิ อิเล็คตรอนสปินเรโซแนนซ์ และเอ็กซ์เรย์โฟโต้อิเล็คตรอนสเปคโตรสโคปี ความว่องไวในการเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงของตัวเร่งปฏิกิริยาไทเทเนียมไดออกไซด์ ได้ทดสอบในปฏิกิริยาการสลายตัวของเอทิลีนภายใต้การภาวะฉายแสงอัลตราไวโอเลต ผลการศึกษา พบว่า การเย็นตัวอย่างรวดเร็วในตัวกลางต่างชนิดกัน ทำให้ผลึกไทเทเนียมไดออกไซด์มีความบกพร่องบนพื้นผิวแตกต่างกัน ผลึกที่มีความบกพร่องบนพื้นผิวมาก จะมีความว่องไวในการทำปฎิกริยาสูง ผลึกไทเทเนียมไดออกไซด์ที่มีขนาดเล็กจะได้ผลจากการกระบวนการเย็นตัวอย่างรวดเร็วมากกว่าผลึกที่มีขนาดใหญ่ นอกจากนั้น พบว่าการเลือกเติมโลหะชนิดที่สองที่เหมาะสม จะช่วยเพิ่มความสามารถในการเร่งปฎิกิริยาของผลึกไทเทเนียมไดออกไซด์ สำหรับการใช้งานผลึกขนาดนาโนเมตรของไทเทเนียมไดออกไซด์สำหรับตัวรองรับตัวเร่งปฎิกิริยา พบว่าผลของกระบวนการเย็นตัวอย่างรวดเร็ว มีแนวโน้มส่งผลดีในการช่วยให้ตัวเร่งปฏิกิริยามีความว่องไวมากขึ้น สำหรับปฎิกิริยาไฮโดรจิเนชันของคาร์บอนไดออกไซด์
Description:	Thesis (D.Eng)--Chulalongkorn University, 2007
Degree Name:	Doctor of Engineering
Degree Level:	Doctoral Degree
Degree Discipline:	Chemical Engineering
URI:	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/19222
URI:	http://doi.org/10.14457/CU.the.2007.1487
metadata.dc.identifier.DOI:	10.14457/CU.the.2007.1487
Type:	Thesis
Appears in Collections:	Eng - Theses

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
Piyawat_su.pdf		2.78 MB	Adobe PDF	View/Open

Show full item record