PREPARATION OF ORGANOSULFONIC ACID GROUPS MODIFIED NATURAL RUBBER / MESOPOROUS SILICA NANOCOMPOSITES FOR CATALYTIC ESTERIFICATION

Abstract

This research studied the preparation of organosulfonic acid groups modified natural rubber/mesoporous silica nanocomposites (NR/HMS–SO3H) for catalytic esterification. It was found that these materials functionalized with organosulfonic acids such as 3-Mercaptopropyl trimethoxysilane (MPTMS) and 2-(4 Chlorosulfonylphenyl) ethyltrimethoxysilane (CSPTMS) via co-condensation, post grafting and dry grafting method exhibited hexagonal mesoporous structure, high specific surface area of 48 – 394 m2/g, pore diameter of 2.60-4.03 nm, pore volume of 0.11-1.60 cm3/g and acidity of 0.74 - 3.64 mmol H+/g. In addition, NR/HMS-SO3H catalysts have more silica particle aggregation, resulting in a larger particle. The esterification of palmitic acid and methanol was studied using these catalysts. It was found that the NR/HMS-Pr-SO3H-co catalyst was prepared by surface modification via co-condensation method using propylsulfonic acid group, exhibited the highest palmitic acid conversion as 62.61

งานวิจัยนี้ศึกษาการเตรียมคอมพอสิตระดับนาโนเมตรของยางธรรมชาติ/มีโซพอรัสซิลิกาดัดแปรด้วยหมู่กรดซัลโฟนิกอินทรีย์ (NR/HMS–SO3H) สำหรับเร่งปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชัน พบว่าวัสดุชนิดนี้เมื่อดัดแปรพื้นผิวด้วยหมู่กรดซัลโฟนิกอินทรีย์ คือ 3-Mercaptopropyl trimethoxysilane (MPTMS) และ 2-(4 Chlorosulfonylphenyl) ethyltrimethoxysilane (CSPTMS) ผ่านวิธีควบแน่นร่วม ต่อติดเชิงเคมี และต่อติดแบบแห้ง แสดงลักษณะสมบัติเชิงโครงสร้างของเมโซพอรัสแบบเฮกซะโกนอล มีพื้นที่ผิวจำเพาะอยู่ในช่วง 48-394 ตารางเมตรต่อกรัม รัศมีรูพรุน 2.60-4.03 นาโนเมตร และมีปริมาตรรูพรุน 0.11-1.60 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อกรัม และความเป็นกรด 0.74-3.64 มิลลิโมล H+ต่อกรัม นอกจากนี้พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา NR/HMS-SO3H มีการรวมกลุ่มของอนุภาคซิลิกามากขึ้น ส่งผลให้ขนาดอนุภาคใหญ่ขึ้น จากการศึกษาเอสเทอริฟิเคชันของกรดปาลมิติกและเมทานอล พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา NR/HMS-Pr-SO3H-co เตรียมโดยการดัดแปรพื้นผิวผ่านวิธีการควบแน่นร่วมโดยใช้หมู่กรดโพรพิลซัลโฟนิก แสดงค่าร้อยละการเปลี่ยนแปลงของกรดปาลมิติกสูงที่สุด เท่ากับ 62.61