ไฮโดรจิเนชันของคาร์บอนไดออกไซด์บนตัวเร่งปฏิกิริยา Fe-Co แบบโครงสร้างแกน-เปลือก

CO2 hydrogenation to hydrocarbons is a promising way to solve the energy and environmental issues caused by CO2 emissions. CO2 can be also hydrogenated to hydrocarbons by going through the reverse water gas shift reaction and Fischer-Tropsch synthesis reaction. This research studies core-shell struc...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Main Author: ปราณปริยา ไตรโชค
Other Authors: ประเสริฐ เรียบร้อยเจริญ
Format: Theses and Dissertations
Language:Thai
Published: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย 2018
Subjects:
Online Access:https://digiverse.chula.ac.th/Info/item/dc:34013
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Institution: Chulalongkorn University
Language: Thai
id 34013
record_format dspace
spelling 340132024-02-23T03:49:44Z https://digiverse.chula.ac.th/Info/item/dc:34013 ©จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย Thesis 10.58837/CHULA.THE.2018.558 tha ปราณปริยา ไตรโชค ไฮโดรจิเนชันของคาร์บอนไดออกไซด์บนตัวเร่งปฏิกิริยา Fe-Co แบบโครงสร้างแกน-เปลือก Carbon dioxide hydrogenation on core-shell structured Fe-Co catalysts จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย 2018 2018 CO2 hydrogenation to hydrocarbons is a promising way to solve the energy and environmental issues caused by CO2 emissions. CO2 can be also hydrogenated to hydrocarbons by going through the reverse water gas shift reaction and Fischer-Tropsch synthesis reaction. This research studies core-shell structured Fe-Co catalysts which convert CO2 to hydrocarbons by using two interfaces of a Fe on carbon sphere as a core and Co on SiO2 as a shell. A four steps procedure was designed to produce the core-shell structured Fe-Co catalyst. First, carbon sphere (CS) was prepared by hydrothermal carbonization. The next step was to load Fe onto the pre-synthesized CS by the impregnation method. A sol-gel approach was adopted to coat a mesoporous SiO2 shell on the CS-Fe core. Finally, Co was loaded onto the SiO2 shell. The scanning electron microscopy, transmission electron microscopy with energy dispersive X-ray spectrometry, X-ray diffraction and N2 physisorption analysis confirmed the existence of the silica formation. It indicated that core-shell structured Fe-Co catalysts can be prepared by referring methodology. The CO2 hydrogenation was carried out in a fixed-bed reactor under a temperature of 300 ºC with a pressure of 25 bar and an H2/CO2 ratio of 3. The catalytic performance of the catalyst gave 47.02% CO2 conversion with 87.38% selectivity of methane. ไฮโดรจิเนชันของคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อการผลิตสารประกอบไฮโดรคาร์บอนเป็นหนทางหนึ่งที่จะสามารถแก้ไขปัญหาด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ โดยคาร์บอนไดออกไซด์สามารถถูกเติมไฮโดรเจนให้เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนผ่านปฏิกิริยารีเวอร์สวอเตอร์-แก๊สชิพต์ตามด้วยปฏิกิริยาฟิชเชอร์-ทรอปช์ งานวิจัยนี้จึงมีจุดประสงค์เพื่อศึกษาการเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ไปเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเหล็ก-โคบอลต์แบบโครงสร้างแกน-เปลือกซึ่งมีสองพื้นผิวหน้า ได้แก่ เหล็กบนตัวรองรับคาร์บอนทรงกลมเป็นชั้นแกน และโคบอลต์บนตัวรองรับซิลิกาเป็นชั้นเปลือก โดยกระบวนการสี่ขั้นตอนได้ถูกออกแบบมาเพื่อการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาเหล็ก-โคบอลต์แบบโครงสร้างแกน-เปลือก เริ่มต้นจากการสังเคราะห์คาร์บอนทรงกลมด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มอลคาร์บอไนเซชันตามด้วยการเคลือบฝังเหล็กลงบนตัวรองรับคาร์บอนทรงกลมที่เตรียมได้ จากนั้นวิธีโซล-เจลถูกนำมาใช้สำหรับการเคลือบซิลิกาลงบนแกนกลางเหล็กบนตัวรองรับคาร์บอนทรงกลมเพื่อสร้างชั้นเปลือก สุดท้ายจึงทำการเคลือบฝังโคบอลต์ลงบนชั้นเปลือกซิลิกา ซึ่งจากการศึกษาด้วยเทคนิคจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดและแบบส่องผ่านพร้อมด้วยการวัดการกระจายพลังงานของรังสีเอกซ์ เทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์และเทคนิคการดูดซับทางกายภาพด้วยไนโตรเจนสามารถยืนยันการเกิดขึ้นของชั้นเปลือกซิลิกาจากการเตรียมด้วยวิธีดังกล่าว สำหรับการทดสอบประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันของคาร์บอนไดออกไซด์สามารถทำได้โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบเบดนิ่งภายใต้อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียส ที่ความดัน 25 บาร์ พร้อมด้วยสัดส่วนไฮโดรเจนต่อคาร์บอนไดออกไซด์ของสารป้อนเท่ากับ 3 พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมได้ให้ค่าการเปลี่ยนแปลงของคาร์บอนไดออกไซด์ร้อยละ 47.02 และให้ค่าการเลือกเกิดเป็นมีเทนร้อยละ 87.38 107 pages ไฮโดรจีเนชัน คาร์บอนไดออกไซด์ ตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์ Hydrogenation Carbon dioxide Cobalt catalysts ประเสริฐ เรียบร้อยเจริญ https://digiverse.chula.ac.th/digital/file_upload/biblio/cover/34013.jpg
institution Chulalongkorn University
building Chulalongkorn University Library
continent Asia
country Thailand
Thailand
content_provider Chulalongkorn University Library
collection Chulalongkorn University Intellectual Repository
language Thai
topic ไฮโดรจีเนชัน
คาร์บอนไดออกไซด์
ตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์
Hydrogenation
Carbon dioxide
Cobalt catalysts
spellingShingle ไฮโดรจีเนชัน
คาร์บอนไดออกไซด์
ตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์
Hydrogenation
Carbon dioxide
Cobalt catalysts
ปราณปริยา ไตรโชค
ไฮโดรจิเนชันของคาร์บอนไดออกไซด์บนตัวเร่งปฏิกิริยา Fe-Co แบบโครงสร้างแกน-เปลือก
description CO2 hydrogenation to hydrocarbons is a promising way to solve the energy and environmental issues caused by CO2 emissions. CO2 can be also hydrogenated to hydrocarbons by going through the reverse water gas shift reaction and Fischer-Tropsch synthesis reaction. This research studies core-shell structured Fe-Co catalysts which convert CO2 to hydrocarbons by using two interfaces of a Fe on carbon sphere as a core and Co on SiO2 as a shell. A four steps procedure was designed to produce the core-shell structured Fe-Co catalyst. First, carbon sphere (CS) was prepared by hydrothermal carbonization. The next step was to load Fe onto the pre-synthesized CS by the impregnation method. A sol-gel approach was adopted to coat a mesoporous SiO2 shell on the CS-Fe core. Finally, Co was loaded onto the SiO2 shell. The scanning electron microscopy, transmission electron microscopy with energy dispersive X-ray spectrometry, X-ray diffraction and N2 physisorption analysis confirmed the existence of the silica formation. It indicated that core-shell structured Fe-Co catalysts can be prepared by referring methodology. The CO2 hydrogenation was carried out in a fixed-bed reactor under a temperature of 300 ºC with a pressure of 25 bar and an H2/CO2 ratio of 3. The catalytic performance of the catalyst gave 47.02% CO2 conversion with 87.38% selectivity of methane.
author2 ประเสริฐ เรียบร้อยเจริญ
author_facet ประเสริฐ เรียบร้อยเจริญ
ปราณปริยา ไตรโชค
format Theses and Dissertations
author ปราณปริยา ไตรโชค
author_sort ปราณปริยา ไตรโชค
title ไฮโดรจิเนชันของคาร์บอนไดออกไซด์บนตัวเร่งปฏิกิริยา Fe-Co แบบโครงสร้างแกน-เปลือก
title_short ไฮโดรจิเนชันของคาร์บอนไดออกไซด์บนตัวเร่งปฏิกิริยา Fe-Co แบบโครงสร้างแกน-เปลือก
title_full ไฮโดรจิเนชันของคาร์บอนไดออกไซด์บนตัวเร่งปฏิกิริยา Fe-Co แบบโครงสร้างแกน-เปลือก
title_fullStr ไฮโดรจิเนชันของคาร์บอนไดออกไซด์บนตัวเร่งปฏิกิริยา Fe-Co แบบโครงสร้างแกน-เปลือก
title_full_unstemmed ไฮโดรจิเนชันของคาร์บอนไดออกไซด์บนตัวเร่งปฏิกิริยา Fe-Co แบบโครงสร้างแกน-เปลือก
title_sort ไฮโดรจิเนชันของคาร์บอนไดออกไซด์บนตัวเร่งปฏิกิริยา fe-co แบบโครงสร้างแกน-เปลือก
publisher จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
publishDate 2018
url https://digiverse.chula.ac.th/Info/item/dc:34013
_version_ 1829256814417412096