ผลของอะลูมิเนียมและซิงค์ที่่มีต่อขนาดผลึกคอปเปอร์ออกไซด์ในการสังเคราะห์ไดเมทิลอีเทอร์ทางตรงจากแก๊สสังเคราะห์

Effect of aluminium and zinc on CuO crystalline size for direct dimethyl ether synthesis from synthesis gas

Name: ณันชภัคย์ ปิยะบัณฑิตกุล

ThaSH: อะลูมินัม

ThaSH: สังกะสี

ThaSH: ไดเมทิลอีเทอร์ -- การสังเคราะห์

ThaSH: ก๊าซสังเคราะห์

LCSH: Aluminum

LCSH: Zinc

LCSH: Dimethyl ether -- Synthesis

LCSH: Synthesis gas

Abstract: ตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะออกไซด์ที่มีอัตราส่วนโลหะออกไซด์แตกต่างกันคือ คอปเปอร์ออกไซด์ คอปเปอร์ออกไซด์ : ชิงค์ออกไซด์ อัตราส่วน 1:1 โดยโมล, คอปเปอร์ออกไซด์ : ซิงค์ออกไซด์ : อะลูมิเนียมออกไซด์ อัตราส่วน 2:2:1 และ 6:3:1 โดยโมล และนำมาผสมกับตัวเร่งปฏิกิริยากรดที่แตกต่างกัน 3 ชนิด คือ แกมมาอะลูมินา (Ɣ-Al₂O₃), ซีโอไลต์ซนิดเอชซีเอสเอ็มไพเว์ (HZSM-5) และ กราฟีนออกไซด์ (GO) ด้วยวิธีการผสมทางกายภาพ (Physical mixing) โดยศึกษาการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์เพื่อวิเคราะห์โครงสร้างผลึก (XRD) กล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราดและการวิเคราะห์ธาตุเชิงพลังงาน (SEM-EDS) วิเคราะห์หาพื้นที่ผิว และปริมาตรรูพรุน (BET) ค่าความเป็นกรดของตัวเร่งปฏิกิริยากรดตรวจสอบด้วยเทคนิคการคายซับของแอมโมเนีย (NH₃-TPD) พบว่าเมื่อเจือซิงค์และอะลูมิเนียมลงไปในตัวเร่งปฏิกิริยาในอัตราส่วนที่ แตกต่างกันส่งผลให้ขนาดผลึกของคอปเปอร์ออกไซด์เล็กลง โดย CZA (2:2:1) มีขนาดผลึกคอปเปอร์ออกไซด์เล็กที่สุด จืงมีความเหมาะสมในการสังเคราะห์เมทานอล และ Ɣ-Al₂O₃ มีความแรงกรดที่เหมาะสมในการสังเคราะห์ไดเมทิลอีเทอร์ เนื่องจากมีความแรงของกรดอยู่ในช่วงตํ่าถึงกลาง เมื่อนำตัวเร่งปฏิกิริยาผสมมาทำปฏิกิริยายังมีพื้นที่ผิวตัวเร่งปฏิกิริยามากที่สุดอีกด้วย เมื่อนำตัวเร่งปฏิกิริยาผสมมาสังเคราะห์ไดเมทิลอีเทอร์ และนำผลิตภัณฑ์ที่ได้มาตรวจวิเคราะห์ด้วยเทคนิคแก๊สโครมาโทกราฟี (GC) พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีความเหมาะสมในการสังเคราะห์ไดเมทิลอีเทอร์มากที่สุดคือ CZA(2:2:1)/Ɣ-Al₂O₃ โดยให้ค่าร้อยละการเปลี่ยนแปลงคาร์บอนมอนอกไซด์และค่าร้อยละการเลือกเกิดเป็นไดเมทิลอีเทอร์สูงที่สุดคือ 61.72% และ 67.69% ตามลำดับ

Abstract: This research aim to study the effect of aluminium and zinc on CuO crystalline size for direct dimethyl ether synthesis from synthesis gas. Metal oxide catalysts were synthesized with different ratio of CuO by precipitation method, CuO : ZnO mol ratio 1:1, CuO : ZnO : Al₂O₃ ratio 2:2:1 and CuO : ZnO : Al2O3 ratio 6:3:1 by Co-precipitation method. The acid catalysts which is Ɣ-Al₂O₃, HZSM- 5 and graphene oxide (GO) were mixed with metal oxide catalysts by physical mixing. The catalysts were investigated by X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM-EDS) and Bruneur-Emmet-Teller Surface area analysis (BET). The acidity of acid catalysts was determined by Ammonium Temperature Programmed Desorption (NH3-TPD). The loading of zinc (Zn) and aluminium (Al) with different ratio was found that CZA(2:2:1) gave the smallest of CuO crystalline size which appropriate for methanol synthesis reaction. The Ɣ-Al₂O₃ has the acidity in range of weak to moderate which suitable for Dimethyl ether synthesis. Moreover, the bifunctional catalyst which mixed with CZA(2:2:1) and Ɣ-Al₂O₃ gave the highest surface area. The different mol ratio of metal oxide and acid catalysts can be found by dimethyl ether synthesis. The product was detected by Gas Chromatography (GC). The CZA(2:2:1)/Ɣ-Al₂O₃ was proper bifunctional catalyst for Dimethyl ether synthesis and gave the highest %CO conversion and %DME selectivity of 61.72% and 67.69% respectively.

สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: Lifelong@kmitl.ac.th

Name: มนตรี ทองคำ

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Email : montree.th@kmitl.ac.th

Created: 2563

Modified: 2564-07-12

Issued: 2564-07-12

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เคมีประยุกต์

Grantor: สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง

©copyrights

ใช้เวลา

0.01475 วินาที