การพัฒนาคาร์บอนนาโนทิวป์จากคาร์บอนไดออกไซด์เหลือทิ้งในอุตสาหกรรมเอทานอล = Development of carbon nanotubes from waste carbon dioxide in ethanol industry / Natthawan Prasongthum [et al.]
โดย: Natthawan Prasongthum
ผู้แต่งร่วม: Natthawan Prasongthum | Amornrat Suemanotham | Lalita Attanatho | Nattarika Khoduangklang | Yoothana Thanmongkhon | นรรฏธวรรณ ประสงค์ธรรม | อมรรัตน์ สื่อมโนธรรม | ลลิตา อัตนโถ | ณัฐริกา ขอดวงกลาง | ยุทธนา ฐานมงคล
ข้อมูลการพิมพ์: Pathumthani : Thailand Institute of Scientific and Technological Research, 2024 รายละเอียดตัวเล่ม: 75 p. : tables, ill. ; 30 cm.ชื่อเรื่องอื่นๆ: รหัสโครงการ : 6618302050หัวเรื่อง: คาร์บอนนาโนทิวบ์ | อุตสาหกรรม | เอทานอลสาระสังเขป: This research focuses on advancing Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS) technology for the conversion of CO2 into high-value carbon nanotubes (CNTs) through electrolysis. The study investigates the impact of various conditions, such as electrode type, current intensity, and electrolysis duration, on the properties of the produced CNTs. Successful conversion of CO2 from CO2-rich gas into CNTs was achieved via molten Li2CO3 electrolysis, utilizing a NiCr anode and a stainless steel (SS) cathode, at 740°C, 1.5 A, and 4 h. The coulombic efficiency or carbon product yield reached 84%. Characterization through FESEM and TEM analyses revealed that the resulting CNTs exhibited a bamboo-like structure with an average outer diameter of 36 nm. EDS and XRD analyses indicated CNT growth through a Tip growth mechanism, while Raman analysis demonstrated high crystallinity (IG/ID of 0.99) The potential application of CO2-derived CNTs as a supercapacitor was explored through cyclic voltammetry and galvanostatic charge-discharge analyses. The specific capacitance at 1 A/g was determined to be 224 F/g, comparable to commercial MWCNTs, suggesting the suitability of CO2-derived CNTs for energy storage applications. Furthermore, a preliminary evaluation of the production cost of CNTs from CO2 revealed an estimated cost of ~$6,000 per metric ton, with approximately 90% attributed to electricity expenses. This research underscores the viability of utilizing CO2 as a precursor for the production of high-value CNTs with potential applications in energy storage, while addressing the associated production cost considerationsสาระสังเขป: งานวิจัยนี้มีเป้าหมายในการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตคาร์บอนนาโนทิวบ์จากคาร์บอนออกไซด์ด้วยกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส โดยทำการศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อคุณสมบัติคาร์บอนนาโนทิวบ์ ได้แก่ อิเล็กโทรด กระแสไฟฟ้า และระยะเวลา ผลการศึกษาพบว่ากระบวนการอิเล็กโทรไลซิสในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ลิเทียมคาร์บอเนตสามารถเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นผลิตภัณฑ์คาร์บอนนาโนทิวบ์ โดยใช้แอโนดเป็น NiCr และแคโทดเป็น SS ที่อุณหภูมิ 740 องศาเซลเซียส กระแสไฟฟ้า 1.5 แอมแปร์ และระยะเวลา 4 ชั่วโมง ซึ่งประสิทธิภาพการผลิตคาร์บอนนาโนทิวบ์ (%Coulombic efficiency) หรือร้อยละผลได้เชิงปริมาณ มีค่าเท่ากับ 84 โดยผลการวิเคราะห์ FESEM และ TEM พบว่าคาร์บอนนาโนทิวบ์ที่สังเคราะห์ได้จะมีลักษณะโครงสร้างคล้ายกับไม้ไผ่และมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับ 36 นาโนเมตร การวิเคราะห์ EDS และ XRD พบว่ากลไกการเกิดคาร์บอนนาโนทิวบ์เป็นแบบ Tip growth mechanism ในขณะที่การวิเคราะห์ความเป็นผลึกของคาร์บอน นาโนทิวบ์ ด้วยเทคนิค Raman spectroscopy พบว่าคาร์บอนนาโนทิวบ์มีความเป็นผลึกสูง มีอัตราส่วน IG/ID เท่ากับ 0.99 การศึกษาความเป็นไปได้ในการนำคาร์บอนนาโนทิวบ์มาประยุกต์ใช้เป็นตัวเก็บประจุยิ่งยวด ด้วยเทคนิค Cyclic voltammetry และ Galvanostatic charge – discharge พบว่าที่กระแสไฟฟ้าเท่ากับ 1 แอมแปร์ คาร์บอนนาโนทิวบ์ปริมาณ 1 กรัม จะมีค่าความจุไฟฟ้าเท่ากับ 224 ฟาราเดย์ ซึ่งมีค่าใกล้เคียงกับคาร์บอนนาโนทิวบ์เกรดทางการค้า ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าคาร์บอนนาทิวบ์ที่สังเคราะห์จากคาร์บอนไดออกไซด์มีศักยภาพที่จะนำมาประยุกต์ใช้เป็นขั้วไฟฟ้าตัวเก็บประจุยิ่งยวด นอกจากนี้การประเมินต้นทุนการผลิตเบื้องต้นของคาร์บอนนาโนทิวบ์ 1 ตัน มีมูลค่าประมาณ 6,000 ดอลลาร์สหรัฐ โดยพบว่าร้อยละ 90 ของต้นทุนการผลิต จะเป็นค่าไฟฟ้า
ไม่มีรายการทางกายภาพสำหรับระเบียนนี้
There are no comments on this title.