ออกซิเดชันแบบเลือกเกิดของคาร์บอนมอนอกไซด์ในกระแสไฮโดรเจนเข้มข้นบนตัวเร่งปฏิกิริยาทองและทองแดงบนตัวรองรับแมงกานีสออกไซด์แบบอสัณฐาน

Abstract

งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยาทองและทองแดงบนตัวรองรับแมงกานีสออกไซด์แบบอสัณฐานที่เตรียมโดยวิธีตกตะกอนร่วมสำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชันแบบเลือกเกิดของคาร์บอนมอนอกไซด์ คุณลักษณะของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ในงานวิจัยถูกวิเคราะห์ด้วยเทคนิค บีอีที เอกซ์อาร์ดี เอสอีเอ็ม ทีอีเอ็ม เอฟทีไออาร์ และ ทีพีอาร์ จากผลการวิเคราะห์พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะผสม AuCuO(1:1)-MnO₂ มีความว่องไวมากกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะเดี่ยว Au-MnO₂ และ CuO-MnO₂ ในทุกช่วงอุณหภูมิ โดยสามารถกำจัดแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ได้อย่างสมบูรณ์ที่ช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 150 ถึง 210 องศาเซลเซียสเนื่องจากทองแดงในตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะผสมมีการกระจายตัวที่ดีและสามารถยับยั้งการรวมตัวกันของอนุภาคทองทำให้มีขนาดอนุภาคที่เล็ก เมื่อนำตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะผสม AuCuO(1:1)-MnO₂ มาศึกษาภาวะในการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะผสม AuCuO(1:1)-MnO₂ ที่ไม่มีการ Aging ตัวรองรับแมงกานีสออกไซด์ และเผาที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียสมีความว่องไวมากที่สุดเนื่องจากอนุภาคของสารว่องไวมีการกระจายตัวที่ดีและมีขนาดที่เล็ก อีกทั้งยังพบว่าอัตราส่วนโดยโมลของ ทอง:ทองแดงในตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะผสมที่อัตราส่วน 7:3 มีความว่องไวในการเกิดปฏิกิริยามากที่สุดโดยสามารถกำจัดแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ได้อย่างสมบูรณ์ที่ช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 130 ถึง 210 องศาเซลเซียส ในกรณีที่สารป้อนเข้ามีไอน้ำ ให้ค่าการเปลี่ยนของแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์สูงสุดที่อุณหภูมิ 170 องศาเซลเซียส ส่วนกรณีที่มีแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ และมีทั้งไอน้ำกับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ให้ค่าการเปลี่ยนของแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์สูงสุดที่อุณหภูมิ 190 องศาเซลเซียส และยังพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยายังมีความเสถียรภายใต้การใช้งานในแต่ละภาวะโดยทำการทดลองที่ภาวะละ 12 ชั่วโมง