การดัดแปรตัวเร่งปฏิกิริยาคอปเปอร์ซิงค์ออกไซด์/ไฮโดรเจนซีเอสเอ็มไฟว์ด้วยเซอร์โคเนียสำหรับการสังเคราะห์ไดเมทิลอีเทอร์ที่อุณหภูมิต่ำ

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ท่าการศึกษาผลของการสังเคราะห์ไดเมทิลอีเทอร์จากตัวเร่งปฏิกิริยา คอปเปอร์ซิ งค์ออกไซด์ที่ปรับปรุงด้วยเซอร์โคเนียม (IV) ออกไซด์บนไฮโดรเจนซีเอสเอ็มไฟว์ โดยตัวเร่งปฏิกิริยา คอปเปอร์ออกไซด์ซิงค์ออกไซด์ที่ปรับปรุงด้วยเซอร์โคเนียม (IV) ออกไซด์ (CuOZnO-ZrO2 ) เตรียม ด้วยวิธีการตกตะกอนร่วม โดยมีอัตราส่วนโดยน้่าหนักของเซอร์โคเนียมออกไซด์เป็นร้อยละ 0, 1, 3 และ 5 ตามล่าดับ ผสมด้วยซีโอไลต์ชนิด HZSM-5ด้วยเทคนิคทางกายภาพ พิสูจน์เอกลักษณ์ของตัวเร่ง ปฏิกิริยา ด้วยเทคนิคต่าง ๆ ได้แก่ การตรวจสอบโครงสร้างพื้นผิวและปริมาณของธาตุต่าง ๆ ด้วยกล้องจุลทรรศน์ อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive Spectrometry, SEMEDS) พบว่าสัณฐานวิทยามีลักษณะคล้ายทรงกลมและปริมาณเซอร์โคเนียมออกไซด์ (ZrO2 ) ที่ใช้ ปรับปรุง มีค่าใกล้เคียงกับอัตราส่วนที่ต้องการ เทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ (X-ray Diffraction, XRD) พบว่า ขนาดผลึกของคอปเปอร์ออกไซด์เล็กลงเมื่อเพิ่มปริมาณเซอร์โคเนียมออกไซด์ โปรแกรม อุณหภูมิในการเกิดปฏิกิริยารีดักชันด้วยไฮโดรเจน (Temperature Programmed Reduction: H2 -TPR) พบว่า การรีดิวซ์ของคอปเปอร์ออกไซด์ของตัวเร่งปฏิกิริยามีอุณหภูมิอยู่ในช่วง 209-229 องศาเซลเซียส จากการท่าปฏิกิริยาของตัวเร่ งปฏิกิริยากับแก๊สสังเคราะห์ที่สภาวะในการท่าปฏิกิริยาที่เหมาะสมคือ อุณหภูมิ 250 องศาเซลเซียส ความดัน 4 เมกะปาสคาล อัตราการไหลของแก๊ส (CO/H2/Ar = 48/48/4) 20 มิลลิลิตรต่อนาที และตัวเร่งปฏิกิริยาที่อัตราส่วนโดยน้่าหนักของคอปเปอร์ออกไซด์ ซิงค์ออกไซด์ ต่อไฮโดรเจนซีเอสเอ็มไฟว์ เท่ากับ 2:1 พบว่า ตัวเร่งปฏิกิริยาคอปเปอร์ซิงค์ออกไซด์ที่ปรับปรุงด้วย 3% ของเซอร์โคเนียม (IV)ออกไซด์บนไฮโดรเจนซีเอสเอ็มไฟว์ (3%ZrO2 -CuZnO/HZSM-5) ให้ค่าร้อยละ การเปลี่ยนของคาร์บอนมอนอกไซด์สูงสุด 28.73 และค่าร้อยละการเลือกเกิดไดเมทิลอีเทอร์ 95.79 ที่อุณหภูมิต่่าจะให้ค่าร้อยละการเลือกเกิดของไดเมทิลอีเทอร์ที่สูงกว่าที่อุณหภูมิสูง เนื่องจาก ที่อุณหภูมิต่่าจะ สามารถยับยั้งการเกิดปฏิกิริยาการขจัดน้่าบนตัวเร่งปฏิกิริยา HZSM-5 ได้

คำสำคัญ