การสังเคราะห์ผลึกตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีโครงสร้างภายในแบบตะแกรงร่อนโมเลกุลในระบบปิดสภาวะความดันสูง : รายงานผลการวิจัย

Abstract

การศึกษาการสังเคราะห์ผลึกตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีโครงสร้างภายในแบบตะแกรงร่อนโมเลกุลในระบบปิดสภาวะความดันสูง ซึ่งทำการสังเคราะห์โดยวิธีการเกิดผลึกอย่างรวดเร็ว ตัวแปรเงื่อนไขที่ใช้ในการศึกษาในการสังเคราะห์ผลึก ได้แก่ การใช้และไม่ใช้สารก่อโครงร่าง ความดันเริ่มต้นที่ใช้ในระบบแปรเปลี่ยนอยู่ระหว่าง 1-5 บรรยากาศมาตรวัด อัตราส่วนเชิงโมลของ Si/Al 20-400 อัตราเร็วของการเพิ่มอุณหภูมิในเครื่องปฏิกรณ์ 0.8-2 องศาเซลเซียสต่อนาที ช่วงระยะเวลาที่ใช้ในการสังเคราะห์ผลึก 45 นาที – 24 ชั่วโมง คุณสมบัติทางกายภาพต่างๆของผลิตภัณฑ์ผลึกที่ได้ทำการตรวจสอบ คือ องค์ประกอบทางเคมีของผลึกโดยวิธี atomic absorption รูปแบบทางโครงสร้างโดยวิธี X-ray diffraction รูปร่างและขนาดโดยวิธี Scanning electron microscope การยึดเกาะของ Si และ Al ภายในโครงสร้างโดยวิธีInfrared absorption จากการศึกษา พบว่า ผลึกตะแกรงร่อนโมเลกุลที่สังเคราะห์ได้มีรูปแบบที่เรียกว่า ZSM-5 ซึ่งสามารถสังเคราะห์ได้โดยไม่ใช้สารก่อโครงร่างแต่อัตราการเกิดผลึกจะช้าและสม่ำเสมอน้อยกว่าการใช้สารก่อโครงร่าง ปริมาณของผลึกสูงขึ้นเมื่ออัตราส่วนเชิงโมลของ Si/Al มีค่ามากขึ้น ในขณะที่ขนาดผลึกจะเล็กลง ที่ความดันเริ่มต้น 3 บรรยากาศมาตรวัด จะให้ปริมาณผลึกมากที่สุด ส่วนการเพิ่มอุณหภูมิในการสังเคราะห์อย่างรวดเร็วจะทำให้ปฏิกิริยาการเกิดผลึกเป็นแบบปฏิกิริยาขนาน ซึ่งรูปร่างและขนาดของผลึกจะมีความเป็นระเบียบน้อยว่าการเพิ่มอย่างช้าๆ ที่ปฏิกิริยาดำเนินแบบอนุกรม ช่วงระยะเวลาที่จำเป็นในการก่อตัวของผลึก = 3 ชั่วโมง และระยะเวลาที่ยาวนานเกินไปจะเป็นผลทำให้ความเสถียรของผลึกลดลง