dc.contributor.advisor | Sumaeth Chavadej | |
dc.contributor.advisor | Boonyarach Kitiyana | |
dc.contributor.advisor | Resasco, Daniel E. | |
dc.contributor.author | Pisan Chungchamroenkit | |
dc.contributor.other | Chulalongkorn University. The Petroleum and Petrochemical College | |
dc.date.accessioned | 2020-07-10T04:15:51Z | |
dc.date.available | 2020-07-10T04:15:51Z | |
dc.date.issued | 2007 | |
dc.identifier.uri | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/66954 | |
dc.description | Thesis (Ph.D)--Chulalongkorn University, 2007 | en_US |
dc.description.abstract | In this study, the effects of catalyst formulation, carbon-containing gases, type of catalyst metals, and type of catalyst supports on the synthesis of single-walled carbon nanotube (SWNT) were investigated. It was found that disproportionation of carbon monoxide (CO) over Co-Mo(1:2)/SiO2 provides a maximum selectivity towards SWNTs. However, when using the Co-Re/SiO2 catalysts with CO gas, the maximum of both yield and selectivity toward SWNTs were obtained on a Co:Re ratio of 1:4, a pre-reduction temperature of 800C, and a reaction temperature of 850C. Furthermore, the catalyst characterization suggests different growth mechanisms of SWNTs on the Co-Re/SiO2 catalyst from the Co-Mo/SiO2 catalyst. To study the pruification of the as-prepared SWNTs, carbon black was first used as a representative of SWNTs and tested for separation from SiO2 by using froth flotation. The maximum carbon black recovery of 70% with an enricvhment ratio of 3.5 was achieved with an initial surfactant concentration of 75% of the critical micelle concentration (CMC), a feed solid concentration of 0.02%w/v, an air flow rate of 200 mL/min, an initial foam height of 50 cm, and no use of an electrolyte. Subsequently, the as-prepared SWNTs were experimentally purified by the NaOH leaching and then froth flotation. From the results, the maximum carbon content of 78%, with a 71% selectivity of SWNTs, was achieved at a surfactant concentration of 75% CMC, a solid loading of 1.0 mg/mL, an air flow rate of 100 mL/min, and a foam height of 22 cm. Furthermore, based on pre- and post-treatment characterization, the physical structures of SWNTs were retained after these purification steps. | en_US |
dc.description.abstractalternative | งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาผลของชนิดของตัวเร่งปฏิกิริยา ชนิดของก๊าซที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ ชนิดของโลหะในตัวเร่งปฏิกิริยา และชนิดของวัสดุที่ใช้เป็นตัวรองรับตัวเร่งปฏิกิริยา ต่อการสังเคราะห์คาร์บอนนาโนทิวบ์แบบผนังเดี่ยวพบว่า กระบวนการสลายตัวของก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์บนเตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์-โมลิบดินัม ที่มีอัตราส่วนโดยโมล 1 ต่อ 2 บน ตัวรองรับซิลิกา (Co-Mo(1:2)/SiO2) ให้ผลิตภัณฑ์ที่มีสัดส่วนของคาร์บอนนาโนทิวบ์แบบผนังเดี่ยวสูงสุด อย่างไรก็ตามเมื่อทดลอบใช้การสลายตัวของก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์บนตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์-รีเนียมบนตัวรองรับซิลิกา (Co-Re/SiO2) พบว่าผลิตภัณฑ์ที่ได้มีปริมาณคาร์บอนและสัดส่วนของคาร์บอนนาโนทิวบ์แบบผนังเดี่ยวสูงสุด เมื่อใช้อัตราส่วนโดยโมลของโคบอลต์ต่อรีเนียมเป็น 1 ต่อ 4 อุณหภูมิในการรีดิวซ์ที่ 800 องศาเซลเซียส อุณหภูมิในการทำปฏิกิริยาที่ 850 องศาเซียส นอกจากนี้ จากการวิเคราะห์คุณสมบัติของตัวเร่งปฏิกิริยา บ่งชี้ว่ากระบวนการเกิดของคาร์บอนนาโนทิวบ์แบบผนังเดี่ยวจากการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์-รีเนียมบนตัวรองรับซิลิกานั้น ต่างจากการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์-โมลิบดินัมบนตัวรองรับซิลิกา สำหรับการศึกษาทำให้ผลิตภัณฑ์ที่สังเคราะห์มีความบริสุทธิ์สูงขึ้น โดยใช้กระบวนการทำให้ลอย (Froth flotation) นั้น ได้เริ่มต้นโดยทำการแยกอนุภาคคาร์บอนแบล็คที่ผสมกับอนุภาคซิลิกา กระบวนการนี้สามารถนำอนุภาคคาร์บอนแบล็คกลับคืนมาได้ถึงร้อยละ 70 รวมถึงสัดส่วนคาร์บอนแบล็คต่อซิลิกาที่ได้เท่ากับ 3.5 เท่าของสัดส่วนคาร์บอนแบล็คต่อซิลิกาเริ่มต้น เมื่อใช้ความเข้มข้นเริ่มต้นของสารลดแรงตึงผิวของสารลดแรงตึงผิวร้อยละ 75 ของความเข้มข้นวิกฤต (CMC) ปริมาณของแข็งในสารละลายเริ่มต้นร้อยละ 0.02 โดยมวลต่อปริมาณ อัตราการไหลของอากาศ 200 มิลลิลิตรต่อนาที ความสูงเริ่มต้นสของชั้นฟอง 50 เซนติเมตร และไม่เติมอิเล็กโทรไลต์ จากนั้นได้ทำการทดลองการทำให้คาร์บอนนาโนทิวบ์แบบผนังเดี่ยวที่สังเคราะห์ได้มีความบริสุทธิ์สูงขึ้น โดยใช้การชะด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์ร่วมกับกระบวนการทำให้ลอย จากผลการทดลองพบว่าปริมาณคาร์บอนในผลิตภัณฑ์ที่ทำให้บริสุทธิ์สูงถึงร้อยละ 78 และสัดส่วนของคาร์บอนนาโนทิวบ์ แบบผนังเดี่ยวร้อยละ 71 ได้จากการใช้ความเข้มข้นเริ่มต้นของสารลดแรงตึงผิวร้อยละ 75 ของความเข้มข้นวิกฤต ปริมาณของอนุภาค 1.0 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร อัตราการไหลของอากาศ 100 มิลลิลิตรต่อนาที ความสูงเริ่มต้นของชั้นฟอง 22 เซนติเมตร จากการวิเคราะห์สมบัติทั้งก่อนและหลังจากกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ พบว่ากระบวนการนี้ไม่ทำให้โครงสร้างของคาร์บอนนาโนทิวบ์แบบผนังเดี่ยวได้รับความเสียหาย | en_US |
dc.language.iso | en | en_US |
dc.publisher | Chulalongkorn University | en_US |
dc.rights | Chulalongkorn University | en_US |
dc.title | Production of single-walled carbon nanotubes by decomposition of carbon-containing gases over heterogeneous catalysts and their purification by using froth flotation | en_US |
dc.title.alternative | การสังเคราะห์คาร์บอนนาโนทิวบ์แบบผนังเดี่ยวโดยวิธีการสลายตัวของแก๊สที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบบนตัวเร่งปฏิกิริยา และการทำให้บริสุทธิ์โดยใช้กระบวนการทำให้ลอย | en_US |
dc.type | Thesis | en_US |
dc.degree.name | Doctor of Philosophy | en_US |
dc.degree.level | Doctoral Degree | en_US |
dc.degree.discipline | Petrochemical Technology | en_US |
dc.degree.grantor | Chulalongkorn University | en_US |
dc.email.advisor | Sumaeth.C@Chula.ac.th | |
dc.email.advisor | Boonyarach.K@chula.ac.th | |
dc.email.advisor | No information provided |