การดัดแปรพื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดง-ซีเรียมบนตัวรองรับอะลูมินัม-เอ็มซีเอ็ม-41 เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการกำจัดก๊าซไนโตรเจนออกไซด์

บทคัดย่อ

ปัญหามลพิษทางอากาศและสภาวะโลกร้อนได้ส่งผลต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์ รวมทั้งก่อให้เกิดโรคร้ายแรงตามมามากมาย งานวิจัยนี้จึงมีเป้าหมายในการลดปริมาณก๊าซไนโตรเจนมอนอกไซด์ ซึ่งเป็นหนึ่งในก๊าซที่ทำให้เกิดฝนกรดและสภาวะเรือนกระจก โดยทำการเปลี่ยนก๊าซไนโตรเจนมอนอกไซด์ให้เป็นก๊าซไนโตรเจนและน้ำผ่านการเกิดปฏิกิริยารีดักชันโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาซีเรียมและทองแดงเคลือบบนตัวรองรับคอมพอสิตซิลิกาเมโซพอร์-อะลูมิโนซิลิเคตชนิดคอร์เชลล์ ที่ผ่านการเคลือบไซเลนชนิดคลอโรไดเมทิลไซเลน ได้ศึกษาผลของไซเลนในการชะลอการเสื่อมสภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาอันเนื่องมาจากน้ำ ตัวเร่งปฏิกิริยาที่สังเคราะห์ได้ถูกทดสอบสมบัติเชิงกายภาพและเคมีด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ การส่องกราดด้วยกล้องจุลทรรศน์อีเล็กตรอน การส่องผ่านด้วยกล้องจุลทรรศน์อีเล็กตรอน และการรีดักชันด้วยไฮโดรเจนภายใต้โปรแกรมการให้ความร้อน จากผลการทดลองพบว่าการเกิดปฏิกิริยารีดักชันของไนโตรเจนมอนอกไซด์ในสภาวะที่ไม่มีน้ำเมื่อใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เคลือบด้วยไซเลน ได้ร้อยละการแปลงผันเฉลี่ยของไนโตรเจนมอนอกไซด์ลดลงตามปริมาณความเข้มข้นของไซเลนที่เพิ่มขึ้น การใช้ตัวเร่ง 1.5%-Ce-SEI-Cu/Al-MCM-41 ที่ไม่ผ่านการเคลือบไซเลนให้ค่าร้อยละการแปลงผันเฉลี่ยสูงสุดเท่ากับ 53 ในขณะที่ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ผ่านการเคลือบไซเลนด้วยความเข้มข้น 0.1, 0.25, 0.5 และ 0.75 มิลลิโมลให้ค่าร้อยละการแปลงผันเฉลี่ยเท่ากับ 52, 48, 45 และ 44 ตามลำดับ แต่เมื่อทำปฏิกิริยาในสภาวะที่มีน้ำ พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่ผ่านการเคลือบด้วยไซเลน 0.5 มิลลิโมลให้ค่าร้อยละการแปลงผันเฉลี่ยสูงสุดเท่ากับ 53% ซึ่งมีค่ามากกว่าการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ไม่ผ่านการเคลือบไซเลนที่ให้ค่าการแปลงผันเฉลี่ยเท่ากับ 30% ทั้งนี้เนื่องจากไซเลนได้ช่วยป้องกันน้ำไม่ให้มาเกาะที่ตัวเร่งปฏิกิริยา จึงลดการเสื่อมสภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาได้

คำสำคัญ