การเร่งปฏิกิริยาแบบเลือกจำเพาะด้วยโลหะออกไซด์ผสมในการผลิตแอซิโทฟีโนน : รายงานวิจัย

Abstract

ในงานวิจัยนี้ ได้สังเคราะห์ layered bouble hydroxides ที่มีโลหะ Co และ Mn ชนิดเดียวและทั้งสองชนิดผสมกัน หลังจากทำการเผาจะเปลี่ยนไปเป็นโลหะออกไซด์: CoAl-oxide, MnAl-oxide, CoMnAl-oxide พิสูจน์เอกลักษณ์ของสารด้วยเทคนิคต่างๆ ได้แก่ การเลี้ยวเบนรังสีเอ็กซ์ (XRD) ฟูเรียร์ทรานสฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโคปี (FTIR) ICP (Inductively coupled plasma spectrometry) การวิเคราะห์เทอร์โมแกรวิเมทรี (TGA) วัดพื้นที่ผิวด้วย BET (Brunauer-Emmett-Teller) และ Temperature programmed reduction (TPR) สารที่มีองค์ประกอบของโลหะในปริมาณตามที่กำหนด และมีโครงสร้างแบบ spinel มีพื้นที่ผิวสูง ผลการทดลองเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของเอทิลเบนซิน พบว่า CoAl-oxides ที่มีสัดส่วน Co:Al 4:1 ให้ประสิทธิภาพสูงกว่า สัดส่วน 3:1 และ 2:1 ได้ผลิตภัณฑ์หลักเป็นแอซิโทฟีโนน สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาเโดยการเพิ่มปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา หรือเพิ่มปริมาณของสารออกซิไดซ์ อุณหภูมิในการทำปฏิกิริยาออกซิเดชันที่เหมาะสมเมื่อใช้สารออกซิไดซ์ TBHP คือ ที่ 120ºซ เวลา 12 ชั่วโมง สามารถได้ 94% conversion และ 96% selectivity ลำดับประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาคือ CoAl-oxide > CoMnAl-oxide > MnAl-oxide เนื่องจากความสามารถในการถูกรีดิวซ์ได้ง่ายกว่าของ Co สารออกซิไดซ์เป็นไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์(H2O2)ให้ปริมาณผลิตภัณฑ์น้อยกว่าการใช้เทอร์เชียรีบิวทิลไฮโดรเปอร์ออกไซด์(TBHP) ข้อดีของตัวเร่งปฏิกิริยาคือสามารถนำมาใช้ซ้ำได้