ไฮโดรดีออกซิจิเนชันของสารประกอบฟีนอล บนตัวเร่งปฏิกิริยา CoWS และ CoWO แบบไม่มีตัวรองรับ

Abstract

น้ำมันชีวภาพที่ได้จากกระบวนการไพโรไลซิสและลิควิแฟกชันนั้นประกอบด้วยสารประกอบฟีนอลซึ่งมีปริมาณออกซิเจนอยู่เป็นจำนวนมากประมาณ 10-50 เปอร์เซ็นต์โดยมวล โดยปฏิกิริยาที่สำคัญในการกำจัดออกซิเจนออกจากน้ำมันชีวภาพในรูปของน้ำ คือปฏิกิริยาไฮโดรดีออกซิจิเนชัน ตัวเร่งปฏิกิริยาที่นิยมใช้ในปฏิกิริยาไฮโดรดีออกซิจิเนชัน คือ MoS2 และ WS2 โดยมีการเติมตัวส่งเสริม (โคบอลต์) ในงานวิจัยนี้เป็นการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา WS และ WO แบบไม่มีตัวรองรับจากการสลายตัวด้วยความร้อนของแอมโมเนียมเตตระไทโอทังสเตต แอมโมเนียมทังสเตต โคบอลต์ไนเตรด โดยใช้สารละลายอินทรีย์ น้ำ และแก๊สไฮโดรเจนร่วมด้วย ความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยานี้ทดสอบในปฏิกิริยาไฮโดรดีออกซิจิเนชันของสารประกอบฟีนอลซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์หลักในน้ำมันชีวภาพ ในงานวิจัยนี้ทำการศึกษาปฏิกิริยาไฮโดรดีออกซิจิเนชันของฟีนอลในเครื่องปฏิกรณ์แบบแบตช์ พบว่า กลไกการเกิดปฏิกิริยาไฮโดรดีออกซิจิเนชันของฟีนอลนั้นต้องผ่าน 2 ปฏิกิริยาหลัก คือ ปฏิกิริยาไฮโดรจิโนไลซิสและปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชัน และได้ผลิตภัณฑ์ดังนี้ เบนซีน ไซโคลเฮกซะโนน ไซโคลเฮกซีน และ ไซโคลเฮกเซน นอกจากนี้ ร้อยละการเปลี่ยนไปของฟีนอลและร้อยละการเลือกเกิดของผลิตภัณฑ์ขึ้นกับชนิดของตัวส่งเสริมและภาวะในการทำปฏิกิริยาไฮโดรดีออกซิจิเนชัน ตัวเร่งปฏิกิริยา CoWS และ CoWOที่อัตราส่วนโดยโมลของ Co/(W+Co) = 0.50 แสดงการเปลี่ยนของฟีนอลสูงสุด และแสดงการเลือกเกิดของไซโคลเฮกเซนสูงที่สุด บอกเป็นนัยว่าปฏิกิริยาไฮโดรดีออกซิจิเนชันของฟีนอลเกิดผ่านปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันเป็นส่วนใหญ่