การแตกสลายของพอลิเมทิลเมทาคริเลตบนซีโอไลต์ในเครื่องปฏิกรณ์แบบแบตช์

Abstract

ในงานวิจัยนี้ศึกษาการแตกสลายด้วยความร้อนและเชิงเร่งปฏิกิริยาของ PMMA ที่ 300 องศาเซลเซียส ในเครื่องปฏิกรณ์แบบแบตช์ ภายใต้ภาวะแก๊สไนโตรเจน โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาซิลิกาอะลูมินาอสัณฐานและซีโอไลต์ชนิดต่างๆ ได้แก่ ZSM-5 Beta HUSY(6.2) HUSY(11.8) dUSY(33.6) และ dUSY(145.2) ผลิตภัณฑ์จากการแตกสลายของ PMMA มีสามส่วนคือ แก๊สที่ประกอบด้วยคาร์บอนมอนอกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์และมีเทน ผลิตภัณฑ์เหลวเบามี MMA เป็นองค์ประกอบหลักและผลิตภัณฑ์พลอยได้ที่มีมูลค่าได้แก่ methyl propanoate, methyl 2-methyl propanoate และ methyl 2-methyl butanoate ส่วนสุดท้ายคือผลิตภัณฑ์เหลวหนักซึ่งประกอบด้วยผลิตภัณฑ์ที่มีจำนวนคาร์บอนในโมเลกุลมากกว่า 9 อะตอมขึ้นไป ในการทดลองการแตกสลายเชิงเร่งปฏิกิริยาบนซีโอไลต์ของ PMMA ให้ผลิตภัณฑ์เหลวเบาที่มากกว่าการแตกสลายด้วยความร้อนเพียงอย่างเดียว การเพิ่มเวลาการแตกสลายในระบบที่ไม่มีซีโอไลต์ทำให้ MMA รวมตัวกันได้เป็นโมเลกุลใหญ่ซึ่งอยู่ในผลิตภัณฑ์เหลวหนัก การใช้ซีโอไลต์ทำให้ปริมาณของผลิตภัณฑ์เหลวหนักลดลง แต่เพิ่มปริมาณมากในส่วนของผลิตภัณฑ์แก๊ส การแตกสลายเชิงเร่งปฏิกิริยาบนซีโอไลต์ Beta ของ PMMA ทำให้ได้ปริมาณผลิตภัณฑ์เหลวเบาสูงสุดร้อยละ 23 โดยน้ำหนัก การศึกษาผลของชนิดซีโอไลต์ต่อการแตกสลาย PMMA ด้วย TGA พบว่า ความเป็นกรดของซีโอไลต์ทำให้อุณหภูมิการแตกสลายของ PMMA มีค่าลดลง โดยมีกลไกการแตกสลายที่แตกต่างจากการแตกสลายด้วยความร้อนเพียงอย่างเดียว นอกจากนี้พบว่ารูปแบบการแตกสลายตัวยังขึ้นกับโครงสร้างและสภาพกรดของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วย