Catalytic dehydroxylation of glycerol to propylene glycol over copper zinc oxide/magnesium oxide catalysts: effect of catalyst preparation - Siwawut Paengsri (Chulalongkorn University, 2014)
จุดมุ่งหมายของงานวิจัยนี้คือ เพื่อปรับปรุงความเสถียรของตัวเร่งปฏิกิริยาต่อระบบที่มีโลหะหมู่ที่หนึ่ง (NaOH) เป็นองค์ประกอบสำหรับการผลิตโพรพิลีนไกลคอลจากกลิเซอรอล ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงเลือกที่จะศึกษาตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีสมบัติความเป็นเบส ซึ่งก็คือทองแดงและสังกะสีออกไซด์บนแมกนีเซียมออกไซด์ (CuZnO / MgO) โดยเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยเทคนิคที่แตกต่างกันคือ วิธีเอิบชุม (incipient wetness impregnation) วิธีการตกตะกอนร่วม (co-precipitation) ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมถูกนำไปทดสอบประสิทธิภาพของการทำปฏิกิริยาในเครื่องปฏิกรณ์แบบต่อเนื่องชนิดเบดนิ่งที่อุณหภูมิ 250 องศาเซลเซียส ภายใต้ความดันของไฮโดรเจนที่ 500 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมด้วยวิธีตกตะกอนร่วมให้สัดส่วนการทำปฏิกิริยาของกลีเซอรอลและการเลือกเกิดโพรพิลีนไกลคอลมากกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมด้วยวิธีเอิบชุ่ม ซึ่งผลจากการทดสอบโดยเทคนิค TPR พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมด้วยวิธีตกตะกอนร่วมนั้น มีขนาดที่เท่ากันและมีการกระจายตัวของตัวเร่งปฏิกิริยาดีกว่าการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเอิบชุ่ม นอกจากนี้ผลการทดสอบตัวเร่งปฏิกิริยาจากเครื่อง AAS ยังแสดงให้เห็นว่า การเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยวิธีตกตะกอนร่วม มีปริมาณตัวกระตุ้นปฏิกิริยา (ทองแดง) ที่สูงกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมด้วยวิธีเอิบชุ่มอีกด้วย และเมื่อศึกษาผลกระทบจากโลหะหมู่ที่หนึ่งพบว่า โลหะหมู่ที่หนึ่งที่เติมเข้าไปในสารตั้งต้นนั้นไม่ส่งผลกระทบต่อความเสถียรของตัวเร่งปฏิกิริยา อีกทั้งยังช่วยเพิ่มสมรรถนะความเป็นด่างให้กับแมกนีเซียมออกไซด์ ส่งผลให้ตัวเร่งปฏิกิริยามีประสิทธิภาพมากขึ้นและนอกจากนี้ยังพบว่า เมื่อนำตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดงและสังกะสีออกไซด์บนแมกนีเซียมออกไซด์ที่เตรียมด้วยวิธีตกตะกอนร่วมกลับมาใช้ใหม่ จะให้สัดส่วนการทำปฏิกิริยาของกลีเซอรอล ดีเทียบเท่ากับตัวเร่งปฏิกิริยาดั่งเดิม