Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/73488
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorKonlayutt Punyawudho-
dc.contributor.advisorTanongkiat Kiatsiriroat-
dc.contributor.advisorAttakorn Asanakham-
dc.contributor.authorBenjaporn Kreatananchaien_US
dc.date.accessioned2022-07-03T06:59:36Z-
dc.date.available2022-07-03T06:59:36Z-
dc.date.issued2021-02-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/73488-
dc.description.abstractThis research studied the preparation of noble metal catalysts (5wt.% Pd/graphene) using the Strong Electrostatic Adsorption (SEA) technique. The Pd metal nanoparticles were reduced under a hydrogen environment. The pH shift of graphene was determined, and the point of zero charge (PZC) was obtained at a pH of 4.6. The cation Pd precursor (i.e., [Pd (NH3)413-- tetraamminepalladium(I) nitrate, PdTA) were adsorbed over low PZC in high pH solutions (PH = 12). The maximum metal surface density (Fmetal) was corresponding to = 0.59 umol/ m . The Pd loading of 5wt.% catalyst was controlled by the initial concentration of PdTA. The ring pattern from electron diffraction (ED) and the spectra from X-Ray diffraction (XRD) confirmed the crystalline morphology of Pd particles with the face cubic centered (FCC) formation. The average Pd nanoparticle size of approximately 2-3 nm and give good dispersion onto graphene. The catalysts were used to convert stearic acid or crude palm oil (CPO) to a liquid biofuel product in a semi- batch reactor. This research studied the effect of operating parameters such as the amount of catalyst, reaction time, carrier gas, and gas pressure in the deoxygenation reaction. Moreover, the liquid products from the deoxygenation process were examined by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). This study of the deoxygenation reaction was divided into the three parts. First, this research studied the effect of two operating parameters on the deoxygenation process of stearic acid: the amount of catalyst (0.25 - 1.0 g) and the effect of reaction time (2, 6 h) under helium gas. The results showed that when the mass of Pd/G catalyst increased, the gas products also increased. This indicates that reactions (1) and (2) occurred better when the amount of catalyst increased. During the reaction time of 2 h, it was found that all stearic acid was not enough converted to products. While, 6 h of deoxygenation reaction and increasing the amount of catalyst can effectively convert up to nearly 100% of the stearic acid to products. The results showed that 0.8 grams of 5wt.%Pd/G was highest conversion. Second, this research studied the effect of two operating parameters for the deoxygenation process of stearic acid: the amount of catalyst (0.2 - 1.0 g) and the effect of gas pressure (10, 20 bar) in 10%H/He gas. Under the 10%H/He gas (10 bar) reaction conditions, the results indicated that 5wt.% Pd/G can increase selectivity to give a liquid product in the bio-diesel range, C16-21. Also, this amount of catalyst (>0.6 g) was stable to selectively give products with the number of carbon atoms in the range of C16-21 (83.60%). This amount of catalyst (>0.6 grams) can almost completely convert stearic acid to the liquid products ( 100%). However, the 1.0 grams of this catalyst selectively gave the highest number of carbon atoms in the product, C16-21 (90.27%). Under the 10%H/He gas (20 bar) reaction conditions, deoxygenation with 5wt.%Pd/G (0.6 grams) was most effective in changing stearic acid to the highest amount of heptadecane with the number of carbon atoms in the range of C16-21 (96.19%). Third, this research studied the effect of gas pressure on converting crude palm oil to liquid product in a deoxygenation reaction. This research studied 0.6 g of 5%wt. Pd/G catalyst for converting CPO to liquid products under 10%H/He at various gas pressures (5, 10, 20 bar) with a reaction time of 6 h. The results showed that increasing the gas pressure up to 20 bar can convert CPO to a liquid product in a condenser (25.6 wt.%o) and a heavy oil (20.00 wt.%) in semi-batch reactor. At low gas pressure (5, 10 bar), the main liquid products had the number of carbon atoms in the range of <C7 and C7-1 1, while the gas pressure of (20 bar) could selectively convert CPO to products with the number of carbon atoms in the range of gasoline (C7-11) and kerosene (C12-15). The results suggest that the catalysts prepared by the SEA technique in this work successfully facilitated the deoxygenation reaction by converting fatty acids into alkane hydrocarbons with heptadecane as the main product. Snare and Maki-Arvela et al. were reported.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherChiang Mai : Graduate School, Chiang Mai Universityen_US
dc.titleCatalyst preparation from noble metals by strong electrostatic adsorption technique for biodiesel productionen_US
dc.title.alternativeการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาจากโลหะมีค่าด้วยวิธีดูดซับแบบไฟฟ้าสถิตเข้มข้นสาหรับการผลิตไบโอดีเซลen_US
dc.typeThesis
thailis.controlvocab.lcshBiodiesel fuels--Manufacture-
thailis.controlvocab.lcshFuel switching-
thailis.controlvocab.lcshCatalysts-
thailis.controlvocab.lcshElectrostatics-
thesis.degreedoctoralen_US
thesis.description.thaiAbstractงานวิจัยนี้ศึกษาการปรับปรุงตัวเร่งปฏิกิริยาโลทะมีค่า (5 wt. Pdgraphene) สำหรับกระบวนการดีออกซีจิเนชั่นเพื่อเปลี่ยนกรดสเดียริกและน้ำมันปาล์มดิบเป็นใฮโครคาร์บอนในช่วงของดีเซลโดยใช้ดูดซับแบบไฟฟ้าสถิดเข้มข้น อนุภาคนาโนของโลหะพาลาเดียมจะถูกรีดิวซ์ภายใด้บรรยากาศไฮโครเจน การเปลี่ยนแปลงค่ความเป็นกรด-เบส (พีเอช) ของกราฟีนได้ถูกกำหนดโดยค่าความเป็นกลางทางไฟฟ้า (PZ9) อยู่ที่คำพีเอช 4.6 สารตั้งต้นพาลาเดียมไอออนบวกกล่าวคือ เตตระแอมมีนพาลาเคียม ((II) ในเตรตหรือ PITA ได้ถูกดูดซับลงบน PZC ที่มีค่าต่ำในสารละลายพีเอชที่มีค่าสูง (pH = 12) คำความหนาแน่นของพื้นที่ผิวโลหะ (Гmetal) สูงสุดอยู่ที่ประมาณ 0.59 ไมโครไมลต่อตารางเมตร ตัวเร่งปฏิกิริยาพาลาเดียมที่ปริมาณ 5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักถูกควบคุมโดยค่าความเข้มข้นเริ่มต้นของ PdTA ลักษณะวงแหวนจากการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอน (ED) และสเปกตรัมจากการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ (XRD) ยืนยันสัญฐานวิทยาของอนุภาคพาลาเดียมที่มีรูปแบบ โครงสร้างผลึกแบบ FCC ขนาดอนุภาคนาในของพาลาเคียมเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 2-3 นาโบเมตรและมีการกระจายตัวบนกราฟีนที่ดี ตัวเร่งปฎิกิริยาจะถูกใช้เพื่อเปลี่ยนกรดสเดียริกหรือน้ำมันปาล์มดิบ (CPO) เป็นผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงชีวภาพเหลวในเครื่องปฏิกรณ์แบบกึ่งกะ งานวิจัยนี้ศึกษาผลของพารามิเตอร์ในปฏิกิริยาดีออกซีจิเนชั่น ดังนี้คือ ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา, เวลาในการทำปฏิกิริยา, แก๊สตัวพาและความดันแก๊ส นอกจากนี้ผลิตภัณฑ์ของเหลวจากกระบวนการดีออกชีจิเนชั่นจะถูกทดสอบด้วยเครื่องแก๊สโครมาโทรกราพื-แมสสเปคโทรมิเตอร์(GC-MS) งานวิจัยนี้แบ่งขอบเขตการศึกษาปฏิกิริยาดีออกซิจีเนชั่นออกเป็นสามส่วน โดยส่วนแรกงานวิจัยนี้ศึกษาผลของพารามิเตอร์ 2 พารามิเตอร์สำหรับดีออกชีจิเนชั่นของดีออกชีจิเนชั่นของกรดสเตียริกคือ ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา (0.25-1.0 กรัม) และผลของเวลาในการทำปฏิกิริยา (2, 6 ชั่วโมง) ภายใต้บรรยากาศแก๊สฮีเลียม ผลการศึกษาพบว่าเมื่อปริมาณตัวเร่งปฏิริยาเพิ่มมากขึ้น ผลิตภัณฑ์แก๊สในระบบจะเพิ่มมากขึ้นตาม แสดงว่าปฏิกิริยาดีออกซีจิเนชั่น (1) และ (2) เกิดขึ้นได้ดี ตามปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาที่เพิ่มขึ้น ในช่วงเวลาในการทำปฏิกิริยาดีออกซีจิเนชั่นที่ 2 ชั่วโมง พบว่าสเตียริกทั้งหมดไม่ได้เปลี่ยนไปเป็นผลิตภัณฑ์ทั้งหมด ในขณะที่เวลาในการทำปฏิกิริยาดีออกซีจิเนชั่นที่ 6 ชั่วโมง การเพิ่มปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยามีผลต่อการเปลี่ยนกรดสเตียริกได้เกือบ 100 เปอร์เซ็นด์ จากผลดังกล่าวพบว่า ที่ปริมาณ 0.8 กรัมของ 5 wt..%Pd/G มีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแปลงสูงสุดส่วนที่สองของงานวิจัชนี้ศึกบาพารามิเตอร์ 2 พารามิเตอร์สำหรับดีออกซีเนชั่นของดีออกซีจิเนชั่นของกรดสเตียริกคือ ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา (0.2-1.0 กรัม) และผลของความดันแก๊ส (10 – 20)บาร์) ในสภาวะบรรยากาศแก็ส 10%H2/He ที่ภายใต้ความดันบรรยากาศ 10 บาร์ ผลการศึกษาพบว่าปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา 5 wt.%Pd/G สามารถเพิ่มการเลือกเกิดของผลิตภัณฑ์ของเหลวในช่วงน้ำมันไบโอดีเซล C16-21 อีกทั้งที่ปริมาณตัวเร่งปฏิริยาที่มากกว่า 0.6 กรัม มีความเสถียรต่อการเลือกไปเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีอะตอมของคาร์บอนในช่วง C16-21 (83.60%) ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาที่มากกว่า 0.6 กรัม สามารถเปลี่ยนกรดกรดสเตียริกเป็นผลิตภัณฑ์ของเหลวได้เกือบทั้งหมด (100%) อย่างไรก็ตามปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาที่ 1.0 กรัมนี้สามารถเลือกเป็นผลิตภัณฑ์คาร์บอนอะตอมในช่วง C16-21(90.27) ได้สูงสุด ที่ภายใต้ความดันแก๊ส10%H2/Heที่ 20 บาร์ ปฏิกิริยาดีออกซีจิเนชั่นที่มีตัวเร่งปฏิกิริยา 5wt.%Pd/G ที่ 0.6 กรัม มีประสิทธิภาพสูงสุดในการเปลี่ยนกรดสเดียริกไปเป็น heptadecane ได้ปริมาณมากที่สุดที่มีอะตอมของคาร์บอนในช่วง C16-21 (96.19%) ส่วนที่สามของงานวิจัยนี้ศึกษาผลของความดันแก๊สในการเปลี่ยนน้ำมันปาล์มดิบ (CPO) เป็นผลิตภัณฑ์ของเหลวในกระบวนการดีออกซีจิเนชั่น งานวิจัยนี้ทำการศึกษาตัวเร่งปฏิก็ริยาที่ 0.6 กรัมของ 5 5wt.%Pd/G สำหรับเปลี่ยน CPO เป็นผลิตภัณฑ์ของเหลวภายใต้แก๊ส 10% H2/He ที่ความดันแก๊สต่างๆ (5,10,20 บาร์) เวลาในการทำปฏิกิริยาที่ 6 ชั่วโมง ผลการศึกษาพบว่าที่ความดันแก๊สที่เพิ่มมากขึ้นที่ 20 บาร์สามารถเปลี่ยน CP0 เป็นผลิตภัณฑ์เหลวในคอนเดนเซอร์ (25.6 wt.%) และน้ำมันหนัก (20.00 wt..% ในเตาปฏิกิกรณ์แบบกึ่งกะ ที่ความดันแก๊สต่ำที่ 5 และ 10 บาร์ ผลิตภัณฑ์ของเหลวหลักที่มีคาร์บอนอะตอมในช่วงน้อยกว่า C7 และ C7-1 1 ในขณะที่ความดันแก๊ส ที่ 20 บาร์ สามารถเปลี่ยน CPO เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคาร์บอนอะตอมในช่วงแก๊สโซถิ่น (C7-11) และเคโรซีน (C12 -C15). จากผลการวิจัยนี้ชี้ให้เห็นว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมด้วยวิธีดูดซับแบบไฟฟ้าสถิตเข้มข้น จากงานวิจัยนี้ได้รับยอมรับว่าสามารถใช้ในปฏิกิริยาดีออกชีจิเนชั่นเปลี่ยนกรดสเดียริกเป็นอัลเคนไฮโดรคาร์บอน ได้แก่ heptadecane ที่เป็นผลิตภัณฑ์หลัก ผลวิจัขนี้เป็นไปตาม Share และ Maki-Arvela และคณะที่ได้เคยรายงานไว้en_US
Appears in Collections:ENG: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
580651026 เบญจพร เครือทะนันไชย.pdf14.3 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.