การเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์บนเส้นใยซิลิกาโดยเทคนิคอิเล็กโทรสปินนิงสำหรับการสังเคราะห์ฟิสเชอร์-ทรอปช์

Abstract

ตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์บนเส้นใยซิลิกาสำหรับการสังเคราะห์ฟิสเชอร์-ทรอปช์ เริ่มจากการเตรียมเส้นใยซิลิกาโดยเทคนิคอิเล็กโทรสปินนิงด้วยภาวะที่เหมาะสม คือ ระยะทางระหว่างปลายเข็มและฉาก 10 เซนติเมตร, ความต่างศักย์ 20 กิโลโวลต์ และขนาดเข็มเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 0.25 มิลลิเมตร เส้นใยที่เตรียมได้ผ่านการวิเคราะห์ด้วย SEM พบว่ามีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย 491 นาโนเมตร การเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์บนเส้นใยซิลิกา โดยวิธีการอิมเพรกเนชันสารละลายโคบอลต์ไนเตรตที่มีความเข้มข้นของโลหะแตกต่างกัน ได้แก่ ร้อยละ 10, 15 และ 20 โดยน้ำหนัก แล้วตามด้วยการอบ และการเผา แล้วนำตัวเร่งปฏิกิริยามาตรวจสอบลักษณะโดย XRD, TPR, BET และ SEM/EDS เพื่อเปรียบเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาแบบรูพรุน และเส้นใยซิลิกาที่มีขนาดต่างกัน เมื่อนำตัวเร่งปฎิริยาที่ได้มาทดสอบการสังเคราะห์ฟิสเชอร์-ทรอปช์ โดยศึกษาตัวแปรของการทดลองที่เกี่ยวข้อง 3 ตัวแปร ได้แก่ ชนิดตัวรองรับ ปริมาณโคบอลต์ และอุณหภูมิในการสังเคราะห์ฟิสเชอร์-ทรอปช์ วิเคราะห์ผลของปริมาณโคบอลต์บนตัวเร่งปฏิกิริยา พบว่าการเพิ่มปริมาณโคบอลต์ที่มากเกินไปกว่าร้อยละ 10 โดยน้ำหนักจะทำให้อนุภาคโคบอลต์กระจายตัวได้ไม่ดี ซึ่งส่งผลให้ค่าการเลือกเกิดมีเทนลดลง ผลของอุณหภูมิในปฏิกิริยา คือ 240 260 และ 280 องศาเซลเซียส พบว่าเมื่อเพิ่มอุณหภูมิเป็นการเพิ่มค่าการเลือกเกิดมีเทน เมื่อศึกษาผลของตัวรองรับเห็นได้ว่าค่าการเปลี่ยนคาร์บอนมอนนอกไซด์ของตัวเร่งปฏิกิริยาแบบรูพรุนมีค่ามากกว่า แต่ตัวรองรับแบบเส้นใยที่มีขนาด 329 นาโนเมตร ให้ค่าการเลือกเกิดมีเทนมาก รวมทั้งให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาฟิสเชอร์-ทรอปช์มากที่สุดด้วย