การพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยารูทีเนียม-ทองแดง-โซเดียมคลอไรด์บนตัวรองรับซิลิกา โดยการเติมออกไซด์ของแมงกานีสและเทลลูเลียมสำหรับปฏิกิริยาอิพ็อกซิเดชันของโพรพิลีนเป็นโพรพิลีนออกไซด์

Development of RuO2-CuO-NaClSiO2 catalysts by adding oxides of Mn and Te for direct epoxidation of propylene to propylene oxide

Name: พสชนันท์ ผลอินทร์

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ -- วิทยานิพนธ์. วศ.ม. (วิศวกรรมเคมี) 2559.

Classification :.LCCS: QD305.H7

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. -- สาขาวิศวกรรมเคมี -- วิทยานิพนธ์

ThaSH: ตัวเร่งปฏิกิริยา

ThaSH: โพรพิลีนออกไซด์

ThaSH: โพรพีน

Abstract: จากความต้องการการใช้โพรพิลีนออกไซด์ในอุตสาหกรรมที่เพิ่มมากขึ้นทุกปีประกอบกับการผลิตโพรพิลีนออกไซด์ในปัจจุบันนั้นยังมีข้อเสียที่ส่งผลต่อสิ่งแวดล้อมและค่าใช้จ่ายการผลิตโพรพิลีนออกไซด์ผ่านปฏิกิริยาอิพ็อกซิเดชันร่วมกับออกซิเจนโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสมจึงเป็นทางเลือกที่น่าสนใจเนื่องจากความง่ายในการผลิตและไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยา RuO2-CuO-NaCl/SiO2 ก่อนหน้านี้ถือได้ว่าเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่น่าสนใจแต่พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าวยังมีประสิทธิภาพไม่เป็นไปตามค่ามาตรฐานที่กำหนด ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงมีสนใจพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยา RuO2-CuO-NaCl/SiO2 โดยการเติมโลหะ TeO2 และ MnOx สำหรับปฏิกิริยาอิพ็อกซิเดชันของโพรพิลีนร่วมกับแก๊สออกซิเจนที่สภาวะความดันบรรยากาศ โดยพบว่าสัดส่วนโดยน้ำหนักของ Ru: Cu: Na: Te: Mn เท่ากับ 7.14: 3.57: 1.79: 0.175: 1.00 ตามลำดับ ที่ปริมาณการเติมโลหะทั้งหมด 25 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักบนตัวรองรับซิลิกาเป็นสัดส่วนที่เหมาะสมที่ให้อัตราการเกิดโพรพิลีนออกไซด์ที่สูงที่สุด โดย RuO2 และ CuO นั้นจะทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบหลักในการ ช่วยเกิดปฏิกิริยาอิพ็อกซิเดชันของโพรพิลีนเพื่อให้ได้เป็นโพรพิลีนออกไซด์ หน้าที่ของ TeO2 และ MnOx นั้นจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการเกิดปฏิกิริยาโดยการเพิ่มจำนวนของตำแหน่งว่องไว ในขณะที่ NaCl นั้นจะช่วยเพิ่มค่าร้อยละการเลือกเกิดของโพรพิลีนออกไซด์โดยการยับยั้งการเกิดของคาร์บอนไดออกไซด์ และจากการหาพารามิเตอร์ที่เหมาะสำหรับปฏิกิริยาอิพ็อกซิเดชันโดยใช้โปรแกรม ออกแบบการทดลอง Box-Behnken พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา RuO2-CuO-NaCl-TeO2-MnOx/SiO2 จะให้อัตราการเกิดโพรพิลีน ออกไซด์สูงที่สุดเท่ากับ 1507 gPO h-1 kgcat-1 ซึ่งมีค่าร้อยละการเลือกเกิดของโพรพิลีน ออกไซด์เท่ากับ 25.3 เปอร์เซ็นต์ และค่าร้อยละการแปลงผันของโพรพิลีนที่ 5.9 เปอร์เซ็นต์ The global demand of propylene oxide (PO) is growing remarkably and the current commercial PO production processes either adverse environmental impacts or incurs large capital costs. Hence, the direct gas-phase epoxidation of propylene by using molecular oxygen and a suitable catalyst offering a simpler and cleaner process is of interest. Recently, RuO2-CuO-NaCl/SiO2 catalyst has been reported to have a high activity for the epoxidation of propylene to PO. However, it has failed to reach the commonly accepted standard for economic feasibility.This study aims to develop multi metallic RuO2-CuO-NaCl/SiO2 catalysts by adding TeO2 and MnOxfor the direct epoxidation of propylene to PO by using oxygen under atmospheric pressure. It is found that the metallic weight ratio and the total metal loading on SiO2 support are optimized at Ru: Cu: Na: Te: Mn = 7.14: 3.57: 1.79: 0.175: 1.00 and 25.0 wt%, respectively. RuO2 and CuO are determined to exhibit a critical bifunctional role for PO synthesis. These active sites are assisted by MnOx and TeO2to increase PO formation rate and by NaCl to enhance PO selectivity and reduce CO2formation. With using the Box-Behnken design, a maximized PO formation rate is achieved at 1507 gPO h-1 kgcat-1, 25.3 % of PO selectivity and 5.9% of propylene conversion.

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สำนักหอสมุด

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: tdckulib@ku.ac.th

Name: อนุสรณ์ สืบสาย

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์หลัก

Name: ศุภพัชรี รอดเดชา

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม

Created: 2559

Modified: 2566-05-19

Issued: 2566-05-19

วิทยานิพนธ์/Thesis

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: https://kasetsart.idm.oclc.org/login?url=https://www.lib.ku.ac.th/KUthesis/2559/photchanan-pho-all.pdf

CallNumber: QD305.H7 .พ18

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมเคมี

Grantor: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

©copyrights มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	photchanan-pho-all.pdf	6.97 MB

ใช้เวลา

0.035633 วินาที