การศึกษาผลกระทบโลหะออกไซด์ชนิดต่าง ๆ ในตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดงต่อการเร่งปฏิกิริยา การกำจัดก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ปริมาณต่ำที่ปะปนในเชื้อเพลิงไฮโดรเจน

Abstract

โลหะออกไซด์ทองแดงได้รับความนิยมในการใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาการเผาไหม้ การใช้ควบคู่กับโลหะออกไซด์อื่นในรูปโลหะออกไซด์ผสมสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการเร่งปฏิกิริยา ดังนั้น งานวิจัยนี้จึงเป็นการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดงออกไซด์ด้วยการใช้ควบคู่กับออกไซด์อื่น ๆ ได้แก่ ซีเรียมออกไซด์เซอร์โคเนียมออกไซด์ เงินออกไซด์ โคบอลต์ออกไซด์เหล็กออกไซด์และ ไททาเนียมไดออกไซด์ใช้วิธีตกตะกอนในการเตรียมโลหะออกไซด์เดี่ยว และใช้วิธีตกตะกอนร่วมในการเตรียมโลหะออกไซด์ผสม ยกเว้น ไททาเนียมไดออกไซด์ที่ซื้อจากบริษัท และการเติมคอปเปอร์ออกไซด์ลงบนไททาเนียมไดออกไซด์จะใช้วิธี incipient wetness impregnation กำหนดอัตราส่วนโดยน้ำหนักทองแดงต่อโลหะอื่นเป็น 20 ต่อ 80 โลหะออกไซด์และโลหะออกไซด์ผสมถูกวิเคราะห์คุณสมบัติเฉพาะ ได้แก่ พื้นที่ผิวจำเพาะและขนาดรูพรุนเฉลี่ยด้วย เครื่อง Autosorption 1C โครงสร้างและขนาดผลึกด้วยเครื่อง XRD และการเปลี่ยนแปลงน้ำหนักด้วยความร้อนด้วยวิธี thermogravimetric analysis (TGA/DTG) ผลการวิเคราะห์ด้วย TGA พบว่าโลหะออกไซด์น้ำหนักคงที่เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 400 องศาเซลเซียส และอยู่ในรูปออกไซด์ยกเว้นเงินออกไซด์เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 400 องศาเซลเซียส จะเกิดการเปลี่ยนจากออกไซด์เป็นโลหะเงิน ดังนั้นในการเตรียมโลหะออกไซด์และ โลหะออกไซด์ผสมทุกตัวจะเผาที่อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส ยกเว้นเงินออกไซด์ และโลหะออกไซด์ผสมทองแดง เงิน ที่ถูกเผาที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียส ในการทดสอบการดูดซับทางกายภาพ พบว่าไอโซเทอร์ม ของสารตัวอย่างทั้งหมดอยูในรูปแบบที่ 4 แสดงว่าเป็นวัสดุที่มีรูพรุนขนาดเมโซ ผลการวิเคราะห์ด้วยสมการ BET และ ผล XRD ระบุว่า โลหะออกไซด์ผสมทองแดง ซีเรียม ให้ค่าพื้นที่ผิวจำเพาะสูงที่สุด โดยมีค่าเท่ากับ 114.1 ตารางเมตรต่อกรัม และขนาดผลึกซีเรียมออกไซด์ 6.9 นาโนเมตร โลหะออกไซด์ผสมทุกตัวจะไม่พีคของทองแดงออกไซด์ อาจจะเป็นเพราะทองแดงออกไซด์ มีการกระจายตัวอย่างดี