การเตรียมตัวโคบอลต์บนเส้นใยนาโนซิลิกา-อะลูมินาโดยอิเล็กโทรสปินนิงสำหรับการสังเคราะห์ฟิสเชอร์-ทรอปช์

Abstract

ตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์บนเส้นใยซิลิกา-อะลูมินาสำหรับการสังเคราะห์ฟิสเชอร์-ทรอปช์เตรียมจากเทคนิคอิเล็กโตรสปินนิงและวิธีการเคลือบ โดยเตรียมเส้นใยที่อะลูมินาแตกต่างกัน คือร้อยละ 1,2,3,4 และ 5 โดยน้ำหนักของอะลูมินา ภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมเส้นใยซิลิกา-อะลูมินา คือ ขนาดหัวเข็มเท่ากับ 0.4 มิลลิเมตร,ความต่างศักย์ 15 กิโลโวลต์ และ ระยะทางระหว่างปลายเข็มถึงฉากรับเท่ากับ 15 เซนติเมตร โดยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มปริมาณอะลูมินา สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์บนเส้นใยซิลิกา-อะลูมินาเตรียมจากการเคลือบสารละลายโคบอลต์ไนเตรตที่มีปริมาณโคบอลต์แตกต่างกัน ได้แก่ ร้อยละ 10, 15 และ 20 โดยน้ำหนักแล้วเผาที่อุณหภูมิ 400 องศาเซลเซียส และพิสูจน์เอกลักษณ์ด้วยเทคนิค SEM/EDS, TEM, BET, XRD และTPR เปรียบเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์บนซิลิกาแบบรูพรุน ผลการทดลองพบว่า ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเส้นใยถูกรีดิวซ์ได้ง่ายกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาแบบรูพรุน การทดสอบประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการสังเคราะห์ฟิสเชอร์-ทรอปช์ พบว่า ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบรูพรุนให้ค่าการเปลี่ยนคาร์บอนมอนอกไซด์สูง และค่าการเลือกเกิดมีเทนต่ำกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเส้นใย เนื่องจากตัวเร่งปฏิกิริยาแบบรูพรุนเกิดวอร์เตอร์ก๊าซชิฟต์สูง โดยตัวเร่งปฏิกิริยาเส้นใย Co/SiO₂-Al₂O₃ ให้ค่าร้อยละการเปลี่ยนคาร์บอนมอนอกไซด์สูงสุดเท่ากับ 56.37 และร้อยละการเลือกเกิดมีเทนเท่ากับ 95.04 สำหรับค่าการเปลี่ยนคาร์บอนมอนอกไซด์ของตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเส้นใยที่มีปริมาณโคบอลต์แตกต่างกัน พบว่า ค่าการเปลี่ยนคาร์บอนมอนอกไซด์เพิ่มขึ้น เมื่อปริมาณโคบอลต์เพิ่มขึ้น