ตัวเร่งปฏิกิริยาคอปเปอร์/ซิงก์ออกไซด์ที่เตรียมด้วยเทคนิคอัลตราโซนิกสเปรย์สำหรับการสังเคราะห์ไดเมทิลอีเทอร์

Abstract

การสังเคราะห์ไดเมทิลอีเทอร์โดยตรงจากแก๊สสังเคราะห์บนตัวเร่งปฏิกิริยาแบบผสม Cu/ZnO-HZSM-5 กำลังได้รับความสนใจเป็นอย่างมาก ตัวเร่งปฏิกิริยาคอปเปอร์/ซิงก์ออกไซด์เตรียมด้วยเทคนิคอัลตราโซนิกสเปรย์โดยใช้คอปเปอร์ไนเตรต ซิงก์ไนเตรต แอมโมเนียมคาร์บอเนตเป็นสารตั้งต้น และผสมทางกายภาพกับซีโอไลต์ HZSM-5 งานวิจัยนี้ได้ศึกษาผลของความเข้มข้นของคอปเปอร์และซิงก์ไนเตรตที่เตรียมด้วยเทคนิคอัลตราโซนิกสเปรย์เปรียบเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมด้วยวิธีการตกตะกอนร่วม พิสูจน์เอกลักษณ์ของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วย BET, EDX, XRD, SEM, TEM และ TPR ผลจากการทดลองพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา คอปเปอร์/ซิงก์ออกไซด์ที่เตรียมด้วยเทคนิคอัลตราโซนิกสเปรย์ มีสัณฐานวิทยาที่มีลักษณะคล้ายทรงกลม แบบแท่ง และแบบแผ่น มีขนาดอนุภาคเฉลี่ย 30-100 นาโนเมตร เมื่อทดสอบความว่องไวในการเกิดปฏิกิริยาเปรียบเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมด้วยวิธีการตกตะกอนร่วม พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมด้วยเทคนิคอัลตราโซนิกสเปรย์มีความว่องไวในการเกิดปฏิกิริยาดีกว่า โดยตัวเร่งปฏิกิริยา 372CZH ให้ค่าร้อยละการเปลี่ยนของคาร์บอนมอนออกไซด์สูงสุด 28.9 และค่าร้อยละการเลือกเกิดไดเมทิลอีเทอร์ 85.2 ที่ภาวะในการทำปฏิกิริยาที่เหมาะสมคือ ความดัน 40 บาร์ อุณหภูมิ 170 องศาเซลเซียส อัตราการไหลของแก๊ส (CO/H₂/Ar = 48/48/4) 20 มิลลิลิตรต่อนาที ตัวทำละลายเมทานอล 40 มิลลิลิตร ตัวเร่งปฏิกิริยาที่อัตราส่วนโดยน้ำหนัก Cu/ZnO-HZSM-5 เท่ากับ 2:1