การพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาเงินบนโคบอลท์ออกไซด์ สำหรับควบคุมไอเสียรถยนต์ : รายงานฉบับสมบูรณ์

Abstract

ได้มีงานวิจัยจำนวนมากศึกษาปฏิกิริยาออกซิเดชันของก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ และไฮโดรคาร์บอน ซึ่งเป็นมลพิษของอากาศที่เกิดจากไอเสียจากยายนพาหนะต่าง ๆ โดยทำการศึกษาและค้นคว้าพัฒนาวิธีการออกซิไดซ์โดยตัวเร่งปฏิกิริยาที่อุณหภูมิต่ำ ในงานวิจัยนี้เลือกใช้เอธิลีนเป็นตัวแทนของไฮโดรคาร์บอน เพราะนอกจากเอธิลีนจะเป็นตัวแทนของสารไฮโดรคาร์บอนในการทดสอบการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงแล้ว เอธิลีนยังเป็นผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นในระหว่างการเผาไหม้อของเชื้อเพลิงที่ประกอบด้วยสารไฮโดรคาร์บอนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงอีกด้วย การทดลองนี้ได้ทำการสังเคราะห์ัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลท์-เงินออกไซด์ โดยวิธีการตกผลึกร่วม (Coprecipitation) ของสารละลายเงินไนเตรตและโคบอลท์ในเตรต เพื่อศึกษาผลกระทบของปริมาณธาตุเงิน (Silver oadings : 5, 10, 20 %) และอุณหภูมิการเผา (Calcination Temperature : 250, 350, 450 องศาเซลเซียส) ต่อความว่องไว (Activity) โดยการวิเคราะห์หาพื้นที่ผิวด้วยวิธี BET องค์ประกอบและขนาดของผลึกด้วยวิธี XRD และความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยาจากความสัมพันธ์ระหว่างเวลากับเปอร์เซ็นต์การเปลี่ยนแปลง (% Conversion) จากการทดลองพบว่า องค์ประกอบของตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีธาตุเงินอยู่ 10% และเผาที่อุณหภูมิ 250 องศาเซลเซียส เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสมที่สุดสำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชันคาร์บอนมอนนอกไซด์และเอธิลีน งานวิจัยนี้นอกจากจะเน้นประเด็นดังกล่าวแล้ว ยังได้ศึกษาจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยา รวมทั้งคำนวณค่าพลังงานกระตุ้น และอันดับของปฏิกิริยาออกซิเดชันของคาร์บอนมอนนอกไซด์และของเอธิลีนด้วย