Chemistry Commons^™

ซีโอไลต์นาโน Hzsm-5 สำหรับการฟื้นฟูสภาพตัวทำละลายเอมีนที่ใช้งานแล้ว, สรัญนุช ยั่งยืน

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การดักจับคาร์บอนไดออกไซด์หลังการเผาไหม้ ด้วยตัวทำละลายเอมีนเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยม แต่มีข้อจำกัดสำคัญคือภาระพลังงานสูงในขั้นฟื้นฟูตัวทำละลาย งานวิจัยนี้จึงมุ่งศึกษาการฟื้นฟูสารละลายเอมีนผสม 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP) และ 1-(2-hydroxyethyl)pyrrolidine (1-(2-HE)PRLD) อัตราส่วน 1:1 ความเข้มข้นรวม 4 M โดยเสริมประสิทธิภาพด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาซีโอไลต์นาโน HZSM-5 เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการคายซับคาร์บอนไดออกไซด์ ตัวเร่งปฏิกิริยานาโน HZSM-5 ถูกสังเคราะห์ด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มัลภายใต้สภาวะต่าง ๆ ได้แก่ อุณหภูมิการตกผลึก (110–180 °C) ระยะเวลาการตกผลึก (1–3 วัน) และระยะเวลาบ่มเจล (16–48 ชั่วโมง) วิเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาด้วย BET, XRD, FE-SEM, XPS, Py-FTIR และ NH3-TPD ก่อนนำไปทดสอบการคายซับคาร์บอนไดออกไซด์ ที่ 90 °C ในสารละลาย AMP:1-(2-HE)PRLD ผลการทดลองพบว่า สภาวะที่เหมาะสมในกระบวนการสังเคราะห์ ตัวเร่งปฏิกิริยาคืออุณหภูมิ 150 °C ระยะเวลาตกผลึก 3 วันและบ่มเจล 48 ชั่วโมง ซึ่งมีขนาดอนุภาคเฉลี่ยเท่ากับ 81 nm ส่งผลทำให้มีพื้นที่ผิว และมีกรดเบรินส์เตดสูงเท่ากับ 344 m2/g และ 0.013 mmol/g ตามลำดับ เมื่อทดสอบประสิทธิภาพการคายซับคาร์บอนไดออกไซด์ พบว่าอัตราการคายซับคาร์บอนไดออกไซด์เริ่มต้น ความจุการดูดซับ เท่ากับ 45.72 mol/min และ 1.29 mol CO2/L ตามลำดับ นอกจากนี้ยังพบว่า ภาระทางความร้อนมีค่าเท่ากับ 36.87 kJ/mol CO2 ซึ่งต่ำกว่ากรณีที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงพาณิชย์ ร้อยละ 41% ผลการศึกษานี้พบว่า AMP:1-(2-HE)PRLD ร่วมกับนาโน HZSM-5 เป็นแนวทางที่มีศักยภาพสูงสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีดักจับคาร์บอนไดออกไซด์แบบใช้พลังงานต่ำในระดับอุตสาหกรรม