การเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธุ์ชนิดเบสจากเปลือกหอยสำหรับทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธุ์ชนิดเบสจากเปลือกหอยสำหรับ ทรานส์เอสเทอริฟิเคชันของน้ำมันปาล์มกับเมทานอล การเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาใช้วิธีการละลาย-การตกตะกอน (dissolution-precipitation method) ซึ่งพัฒนาขึ้นเป็นครั้งแรก ขั้นตอนทั่วไปประกอบด้วย นำเปลือกหอยที่ผ่านการเผาที่ 400-800 องศาเซลเซียส มากวนผสมในสารละลายซิงค์ไนเตรต (Zn(NO3)2) กับอะลูมินา (Al2O3) ในภาวะกรด และนำของแข็งที่ได้ไปเผาที่อุณหภูมิ 300-900 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมง ปัจจัยที่ศึกษาในการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา ได้แก่ สัดส่วนองค์ประกอบของตัวเร่งปฏิกิริยา ความเป็นกรดเบสของของผสมที่จะเตรียมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ลำดับในการผสมองค์ประกอบต่างๆ อุณหภูมิในการเผาเปลือกหอย อุณหภูมิในการเผาตัวเร่งปฏิกิริยา และศึกษาลักษณะสมบัติของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยเทคนิคต่างๆ เช่น X-ray fluorescence spectroscopy (XRF), powder X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric/differential thermal analysis (TG/DTA), scanning electron microscopy (SEM), temperature-programmed desorption ของ CO2 (CO2-TPD) และ CO2- pulse chemisorption ภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา คือ ปริมาณซิงค์ออกไซด์ (ZnO) ร้อยละ 30 เทียบกับน้ำหนักของอะลูมินา (Al2O3), ปรับความเป็นกรดเบสของของผสมเท่ากับ 1, เวลาในการกวนสารละลายซิงค์ไนเตรตกับเปลือกหอย 2 ชั่วโมง, อุณหภูมิในการเผาเปลือกหอย 600 องศาเซลเซียสและอุณหภูมิในการเผาตัวเร่งปฏิกิริยา 500 องศาเซลเซียส ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ได้ให้ร้อยละผลได้ของเมทิล เอสเทอร์สูงถึง 99 ที่อัตราส่วนโดยโมลของเมทานอลต่อน้ำมันเป็น 30 ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาร้อยละ 10 โดยน้ำหนักเทียบกับน้ำหนักน้ำมัน ภายในเวลา 3 ชั่วโมง ที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส และสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างน้อย 5 ครั้ง โดยที่ร้อยละผลได้ของเมทิลเอสเทอร์ยังสูงกว่า 96