การเกิดไฮโดรเจนจากออกซิเดชันเชิงเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงของน้ำเสียที่มีแอลกอฮอล์

Abstract

ระบบการผลิตแก๊สไฮโดรเจนมีความสำ คัญต่ออนาคตของพลังงานที่ยั่งยืน กระบวนการออกซิเดชันเชิงเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงเป็นอีกเทคโนโลยีหนึ่งที่ใช้ในการผลิตแก๊ส ไฮโดรเจน งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อทำการศึกษาการเกิดแก๊สไฮโดรเจนจากกระบวนการ ออกซิเดชันเชิงเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงของน้ำเสียที่มีเมทานอล ตัวแปรที่ใช้ในการศึกษาได้แก่ ชนิด ตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง ชนิดตัวรองรับ วิธีเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง ค่าความเป็นกรด-เบส เริ่มต้นของน้ำเสียสังเคราะห์ ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา กำลังแสง อัลตราไวโอโลต อัตราส่วน ระหว่างเมทานอลต่อน้ำในน้ำเสียสังเคราะห์ การเติมไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และการนำตัวเร่ง ปฏิกิริยากลับมาใช้ใหม่ จากผลการทดลองพบว่า ภาวะที่เหมาะสมสำหรับการเกิดปฏิกิริยา ออกซิเดชันเชิงเร่งด้วยแสงในเครื่องปฏิกรณ์แบบกะคือ การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาทางแสงไทเทเนียม ไดออกไซด์ที่โหลดด้วยแพลเลเดียมซึ่งเตรียมด้วยวิธีโซล -เจล หนัก 1 กรัม ในน้ำเสียสังเคราะห์ ปริมาตร 400 มิลลิลิตร โดยมีอัตราส่วนระหว่างเมทานอลต่อน้ำเท่ากับ 1:1 ค่าความเป็นกรด – เบสเริ่มต้นของน้ำเสียสังเคราะห์ เท่ากับ 3 กำลังของแสงอัลตราไวโอเลตเท่ากับ 66 วัตต์ และ เติมไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ร้อยละความเข้มข้นเท่ากับร้อยละ 1 โดยปริมาตร จะได้อัตราการ เกิดแก๊สไฮโดรเจนสะสมที่เกิดขึ้นเท่ากับ 51.3 ไมโครโมลต่อนาที ภายในเวลา 6 ชั่วโมง ตัวเร่ง ปฏิกิริยาเชิงแสงที่ใช้ในงานนี้จะเสื่อมสภาพความว่องไวเมื่อใช้งานนาน 25 ชั่วโมง และสามารถ ปรับสภาพความว่องไวให้กลับคืนมา โดยการนำไปเผาที่อุณหภูมิสูง 300 องศาเซลเซียส เป็น เวลา 6 ชั่วโมง นอกจากนี้ยังศึกษาคุณลักษณะสมบัติของตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงที่เตรียมได้ ด้วย เทคนิค XRD XRF BET SEM TEM FT-IR และ UV-Visible