การผลิตซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 ละเอียดพิเศษจากกากของเสีย : รายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์

วิวัฒน์ ตัณฑะพานิชกุล

Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/13267

Title:	การผลิตซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 ละเอียดพิเศษจากกากของเสีย : รายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์
Other Titles:	Production of ultra-fine ZSM-5 zeolite from solid wastes
Authors:	วิวัฒน์ ตัณฑะพานิชกุล
Email:	[email protected]
Other author:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
Subjects:	ซีโอไลต์ เถ้าแกลบ ซิลิกา
Issue Date:	2547
Publisher:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract:	สังเคราะห์ซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 โดยใช้เถ้าแกลบเป็นแหล่งของซิลิกาเพื่อศึกษาตัวแปรที่มีผลต่อขนาดของซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 ในขั้นแรกเป็นการเตรียมเถ้าแกลบ โดยการนำเถ้าแกลบไปต้มกับกรดไฮโดรคลอริกความเข้มข้น 1 โมลาร์ หลังจากนั้นนำแกลบไปเผาด้วยเตาภายใต้บรรยากาศออกซิเจนที่อุณหภูมิ 700 องศาเซลเซียส เป็นระยะเวลา 60 นาที ได้เถ้าแกลบที่มีองค์ประกอบเป็นซิลิกาบริสุทธิ์ 99.7% โดยน้ำหนัก จากนั้นหา สภาวะที่เหมาะสมในการสังเคราะห์ซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 โดยสภาวะที่เหมาะสมในการสังเคราะห์คือ อัตราส่วนโดยโมลของซิลิกาต่ออะลูมินาเท่ากับ 40 และค่า pH เท่ากับ 11 เมื่อใช้อัตราส่วนโดยโมลของเตตระโพรพิลแอมโมเนียมโบรไมด์ต่ออะลูมินาเท่ากับ 0.5 อุณหภูมิที่ใช้สังเคราะห์ 210 องศาเซลเซียส ความดันเริ่มต้น 3 บรรยากาศ และระยะเวลาที่ใช้สังเคราะห์ 4 ชั่วโมง โดยสามารถสังเคราะห์ซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 ได้ 100% และมีขนาดผลึก 2.7 ไมโครเมตร เมื่อได้สภาวะที่เหมาะสมในการสังเคราะห์ดังกล่าว จึงศึกษาตัวแปรที่มีผลต่อขนาดของซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 ได้แก่ ความดันเริ่มต้น ความเข้มข้นของสารละลายเจล และอัตราส่วนโดยโมลของเตตระโพรพิลแอมโมเนียมโบรไมด์ต่ออะลูมินา โดยสภาวะที่สามารถสังเคราะห์ซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 ได้ขนาดเล็กที่สุด โดยที่ผลการวิเคราะห์โดย XRD ยังคงยืนยันความเป็นผลึกของซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 คือ ที่อัตราส่วนโดยโมลของซิลิกาต่ออะลูมินาเท่ากับ 40 และค่า pH เท่ากับ 11 เมื่อใช้อัตราส่วนโดยโมลของเตตระโพรพิลแอมโมเนียมโบรไมด์ต่ออะลูมินาเท่ากับ 10 ปริมาณน้ำกลั่นที่เพิ่มเข้าไป 200 มิลลิลิตร อุณหภูมิที่ใช้สังเคราะห์ 210 องศาเซลเซียส ความดันเริ่มต้น 3 บรรยากาศ และระยะเวลาที่ใช้สังเคราะห์ 8 ชั่วโมง สามารถสังเคราะห์ซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 ได้ขนาดผลึก 1.7 ไมโครเมตร
Other Abstract:	Rice husk from rice harvest process was used as a raw material for pure ZSM-5 zeolite synthesis. The ZSM-5 zeolite synthesis process was operated at high temperature under the saturated steam pressure with high alkaline solution. In the first stage, the rice husk was pretreated with 1 M hydrochloric acid for 3 h before burning in the oxygen atmosphere for 60 min. The purity of silica obtained from this process was 99.7 wt%. In the second stage, the synthesis of ZSM-5 zeolite from rice husk ash was investigated. The effects of SiO2/Al2O3 molar ratio and the alkalinity on the yield of ZSM-5 zeolite were determined. The optimum condition for synthesis of ZSM-5 zeolite was found at following conditions: SiO2/Al2O3 , 40; pH,11; TPABr/Al2O3, 0.5; the initial pressure, 3 bar; the heating rate from room temperature to the synthesis temperature, 1.5 degree celcius /min; the synthesis temperature, 210 degree celcius; the holding period at the synthesis temperature, 2 h. At these conditions, the yield of ZSM-5 zeolite was 100% and the crystal size was approximately 2.7 micro m. In the last stage, the effects of the initial pressure, dilution and TPABr/Al2O3 on crystal sizes of ZSM-5 zeolite were investigated. The condition that gave the smallest ZSM-5 zeolite crystal sizes confirmed by XRD analysis was found at following conditions: SiO2/Al2O3 , 40; pH,11; TPABr/Al2O3, 10; the addition of water content in the synthesis solution, 200 ml; the initial pressure, 3 bar; the heating rate from room temperature to the synthesis temperature, 1.5 degree celcius /min; the synthesis temperature, 210 degree celcius; the holding at the synthesis time temperature, 8 h. At these conditions, the smallest ZSM-5 zeolite crystal size was approximately 1.7 micro m.
Description:	คณะผู้วิจัย: วิวัฒน์ ตัณฑะพานิชกุล, หัวหน้าโครงการ ; เมตตา เจริญพานิช, หัวหน้าโครงการย่อย ; ธวัชชัย ชรินพานิชกุล, รองหัวหน้าโครงการย่อย ; สุธิดา สารเสวก, ผู้ช่วยวิจัย
URI:	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/13267
Type:	Technical Report
Appears in Collections:	Eng - Research Reports

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
Wiwut_ZSM.pdf		3.3 MB	Adobe PDF	View/Open

Show full item record