การสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลบนตัวรองรับซิลิกาเจลแบบมีรูพรุน สำหรับไฮโดรจิเนชันบางส่วนของไบโอดีเซล

Abstract

ในการศึกษานี้ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลบนวัสดุรองรับซิลิกาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางของรูพรุน 3 นาโนเมตร และ 6 นาโนเมตร ถูกสังเคราะห์สำเร็จผ่านวิธี incipient wetness impregnation ทั้งนี้ได้มีการเติมกรดซิตริก และซีเรียมไนเตรตระหว่างการสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อทำความเข้าใจว่าสารเหล่านี้มีอิทธิพลต่อสมบัติของตัวเร่งปฏิกิริยาอย่างไร ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ถูกสังเคราะห์ถูกนำไปพิสูจน์เอกลักษณ์โดยใช้เทคนิคการวัดการดูดซับด้วยแก๊สคาร์บินมอนออกไซด์, เทคนิคเอ็กซเรย์ดิฟแฟรกชัน และเทคนิคการดูดซับและการคายซับด้วยแก๊สไนโตรเจน ผลการพิสูจน์เอกลักษณ์พบว่า การเติมกรดซิตริกและซีเรียมไนเตรตในระหว่างการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาช่วยเพิ่มการกระจายตัวของนิกเกิลบนวัสดุรองรัลและทำให้นิกเกิลถูกรีดิวซ์ได้ง่ายขึ้น นอกจากนี้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ถูกสังเคราะห์ยังคงมีรูพรุนแบบเมโซพอรัส ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการเติมนิกเกิล, กรดซิตริก และ ซีเรียมไนเตรตไม่ได้ทำลายโครงสร้างของวัสดุรองรับ จากนั้นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ถูกสังเคราะห์ ถูกทดสอบประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาผ่านไฮโดรจิเนชันบางส่วนของไบโอดีเซลโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์ ภายใต้บรรยากาศไฮโดรเจนที่อัตราการไหลของไอโอดีเซล 0.76 มิลลิลิตรต่อนาที อุณหภูมิ 100 ± 3 องศาเซลเซียส และความดัน 4 บาร์ ผลการเร่งปฏิกิริยาแสดงให้เห็นว่า การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีวัสดุรองรับเป็น Q6 นำไปสู่การปรับปรุงการกระจายตัวของผลิตภัณฑ์ (กรดไขมันไม่อิ่มตัวที่มีพันธุคู่ตั้งแต่ 2 ตำแหน่งขึ้นไป, กรดไขมันไม่อิ่มตัวที่มีพันธะคู่ 1 ตำแหน่ง และกรดไขมันอิ่มตัว) ในขณะที่ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีวัสดุรองรับเป็น Q3 ไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในการกระจายตัวผลิตภัณฑ์เมื่อเทียบกับไบโอดีเซลตั้งต้น ในบรรดาตัวเร่งปฏิกิริยาที่ถูกสังเคราะห์ได้นั้น ตัวเร่งปฏิกิริยา N-Q6-C มีประสิทธิภาพในการเร่งปฏิกิริยาสูงสุดเมื่อพิจารณาจากการกระจายตัวของผลิตภัณฑ์และความเสถียรในการออกซิเดชันของไบโอดีเซลที่ได้รับ ซึ่งอาจมีสาเหตุหลักมาจากสมบัติของพื้นผิวและขนาดของนิกเกิลที่เหมาะสมของตัวเร่งปฏิกิริยา