ปฏิกิริยาวอเตอร์แก๊สชิฟต์บนตัวเร่งปฏิกิริยาออกไซด์ผสมฐานทองแดง-แมงกานีสเตรียมโดยการสังเคราะห์แบบเผาไหม้

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยาออกไซด์ผสมฐานทองแดง-แมงกานีสที่เตรียมโดยการสังเคราะห์แบบเผาไหม้สำหรับปฏิกิริยาวอเตอร์แก๊สชิฟต์ที่อุณหภูมิต่ำ ภายใต้อิทธิพลการเติมสังกะสี คุณลักษณะของตัวเร่งปฏิกิริยาถูกวิเคราะห์ด้วยเทคนิค BET XRD TEM TPR และ FT-IR ผลการทดลองพบว่าการเติมสังกะสีทำให้ความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดง-แมงกานีสเพิ่มขึ้น โดยจากผลการวิเคราะห์ XRD พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาประกอบด้วยเฟส CuMn2O4 ZnMn2O4 CuO และ ZnO และผลการวิเคราะห์ TPR พบว่าพีครีดักชันของตัวเร่งปฏิกิริยาเคลื่อนเข้าสู่ช่วงอุณหภูมิต่ำลงและเฟสต่างๆ ในตัวเร่งปฏิกิริยาเกิดรีดักชันในช่วงอุณหภูมิใกล้เคียงกัน เมื่อเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาที่อัตราส่วนโดยน้ำหนักระหว่างแมงกานีสกับสังกะสีเท่ากับ 1:0.5 อัตราส่วนโดยโมลระหว่างทองแดงต่อผลรวมของทองแดง-แมงกานีส-สังกะสีเท่ากับ 0.15 อัตราส่วนโดยโมลระหว่างยูเรียต่อไนเตรตเท่ากับ 4.17 และตัวเร่งปฏิกิริยาควรถูกรีดิวซ์ในบรรยากาศของแก๊สไฮโดรเจน 20 เปอร์เซ็นต์สมดุลในฮีเลียม ที่ 260 องศาเซลเซียส ก่อนทำการทดสอบความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยา จะให้ค่าร้อยละการเปลี่ยนสูงสุดของแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ 69-72 และค่าร้อยละผลได้สูงสุดของแก๊สไฮโดรเจน 61 ในช่วงอุณหภูมิ 270-300 องศาเซลเซียส นอกจากนี้ยังพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดง-แมงกานีส-สังกะสีสามารถทนต่อภาวะที่มีแก๊สออกซิเจนในกระแสแก๊สป้อนเข้ามากกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดง-แมงกานีส และตัวเร่งปฏิกิริยามีความเสถียรตลอดช่วงเวลา 2880 นาที ที่อุณหภูมิ 270 องศาเซลเซียส