การเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา CuO/ZnO-ZSM-5 โดยอัลตราโซนิกสเปรย์ไพโรไลซิสและการสังเคราะห์แบบไฮโดรเทอร์มัลสำหรับการผลิตแอลพีจี

Abstract

ในงานวิจัยนี้มีแนวคิดเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา CuO/ZnO-ZSM-5 โดยอัลตราโซนิกสเปรย์ไพโรไลซิส การตกตะกอนร่วมและการสังเคราะห์แบบไฮโดรเทอร์มัล โดยการผสมตัวเร่งปฏิกิริยา CuO/ZnO ที่เตรียมจากการอัลตราโซนิกสเปรย์ไพโรไลซิสและการตกตะกอนร่วมลงในการสังเคราะห์แบบไฮโดรเทอร์มัล แล้ววิเคราะห์เอกลักษณ์ด้วยเทคนิค SEM XRD N2-physisorption EDX และ NH3-TPD ซึ่งทั้งเทคนิค XRD และ SEM บ่งบอกค่าความเป็นผลึกและขนาดผลึกที่ใหญ่ขึ้นตามเวลาที่ใช้ในการเกิดผลึก โดยที่เวลาและอุณหภูมิเป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อขนาดและความเป็นผลึกของ ZSM-5 แต่อย่างไรก็ตาม การสังเคราะห์แบบไฮโดรเทอร์มัลนั้นส่งผลให้ CuO/ZnO มีความว่องไวต่อปฏิกิริยาลดลง การวิเคราะห์สัดส่วนของ Si/Al โดยเทคนิค EDX วิเคราะห์หาพื้นที่ผิวของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วย N2-physisorption และวิเคราะห์ความเป็นกรดของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วย NH3-TPD ซึ่งความเป็นกรดจะสัมพันธ์กับปริมาณของ Al ที่อยู่ในตัวเร่งปฏิกิริยา แล้วทดสอบตัวเร่งปฏิกิริยาสังเคราะห์แก๊สแอลพีจีจากแก๊สสังเคราะห์ที่เกิดผ่านเมทานอลและไดเมทิลอีเทอร์ในเตาปฏิกรณ์แบบเบดนิ่งที่อุณหภูมิ 260 องศาเซลเซียส ความดัน 30 บาร์ อัตราการไหลของขาเข้า 20 มิลลิลิตรต่อนาที พบว่าค่าร้อยละการเปลี่ยนคาร์บอนมอนอกไซด์และการเลือกเกิดแก๊สแอลพีจีมีค่าสูงสุดบนตัวเร่งปฏิกิริยา CuO/ZnO-ZSM-5 ที่สังเคราะห์ผ่านกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลที่อุณหภูมิ 160 องศาเซลเซียส เวลา 13 ชั่วโมง