Abstract:
งานวิจัยนี้มีเป้าหมายในการสังเคราะห์ไดเมทิลคาร์บอเนตจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดง-นิกเกิล บนตัวรองรับวัสดุผสมโลหะ-สารอินทรีย์ ZIF-8 การทดลอง เริ่มจากการสังเคราะห์ตัวรองรับวัสดุผสมโลหะ-สารอินทรีย์ ZIF-8 ด้วยวิธี solvothermal แบบใช้ ตัวทำละลายเมทานอล โดยใช้สารตั้งต้นในการสังเคราะห์วัสดุผสมโลหะ-สารอินทรีย์ ZIF-8 คือ zinc nitrate hexahydrate (Zn(NO3)2.6H2O) และ 2-methylimidazole (C4H6N2) จากนั้นทำการโหลด โลหะร่วมทองแดง-นิกเกิล ในอัตราส่วนโดยน้ำหนัก 1 ต่อ 1 ที่ 5, 10 และ15 เปอร์เซนต์โดย น้ำหนัก บนตัวรองรับด้วยเทคนิคการจุ่มชุบ (Incipient Wetness Impregnation) ทำการศึกษาสมบัติทางกายภาพ และทางเคมีของตัวเร่ง-ปฏิกิริยาโดยเทคนิค XRD, TGA, FT-IR, FE-SEM, TEM, BET และ ICP-OES ผลที่ได้จากการวิเคราะห์ยืนยันโครงสร้าง ขนาด และ การกระจายตัวของโลหะร่วมบนตัวรองรับ ในการทดสอบประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วย การสังเคราะห์ไดเมทิลคาร์บอเนตจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และเมทานอลที่สภาวะของเหลว ในเครื่องปฏิกรณ์แบบไฮโดรเทอร์มัล พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา 5% Cu-Ni/ZIF-8 มีประสิทธิภาพดีที่สุด โดยมีค่าร้อยละผลได้ของ DMC (%DMC yield) สูงสุดที่ 6.39 เปอร์เซนต์ และให้ค่าการแปลงผัน ของเมทานอล (Methanol conversion) สูงสุดที่ 12.79 เปอร์เซ็นต์ ต่อ 0.7 กรัมของตัวเร่งปฏิกิริยา ที่ สภาวะการทดลอง ความดัน 20 บาร์ อุณหภูมิ110 องศาเซลเซียส และระยะเวลาในการทำปฏิกิริยา 12 ชั่วโมง
This research aims to directly synthesis of dimethyl carbonate from CO2 and methanol by supported bimetallic Cu-Ni/ZIF-8 MOF catalysts. The support ZIF-8 metal organic framework was synthesized via a solvothermal technique using zinc nitrate hexahydrate (Zn(NO3 ) 2 .6H2O) and 2-methylimidazole (C4H6N2 ). Then the mixed solution of co-metal salts of copper and nickel (1:1 by weight) in different ratios were loaded into the ZIF-8 MOF via an incipient wetness impregnation. The physical and chemical of catalysts were characterized by XRD, TGA, FT-IR, FESEM, TEM, BET and ICP-OES technique. The results confirm the structure, size, functional and dispersion of catalyst. After testing the prepared catalysts for dimethyl carbonate synthesis in hydrothermal reactor at 110 o C, 20 bar and 12 h, it was found that 5% Cu-Ni/ZIF-8 is the best performance giving 6.39% DMC yield and 12.79% methanol conversion by using 0.7 g catalyst loading.