Luận Văn Nghiên cứu tổng hợp và đặc trưng xúc tác TAPO

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 3

PHẦN 1 : TỔNG QUAN

I. GIỚI THIỆU VỂ RÂY PHÂN TỬ 5
II. TỔNG QUAN VỂ ZEOLIT 7
11.1 Khái niêm 7
11.2 Phân loại 8
11.3 Cấu trúc của zeolit 9
11.4 Tính chất của zeolit 11
11.5 Úng dụng của zeolit 16

III. TỔNG QUAN VỂ RÂY PHÂN TỬALUMINOPHOTPHAT 18
111.1 Khái niêm 18
111.2 Cấu trúc rây phân tử aluminophotphat 19
111.3 Rây phân tử metal aluminophotphat 21
111.4 Úng dụng của rây phân tử trên cơ sở aluminophotphat 25

IV. RÂY PHÂN TỬ TAPO 27
IV.1 Giới thiêu về rây phân tử TAPO 27
IV.2 Thay thế đổng hình của Titan 27
IV.3 Lý thuyết quá trình tổng hợp TAPO 28
IV.4 Úng dụng của xúc tác TAPO 31
V. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH xúc TÁC 32
V.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X 32
V.2 Phương pháp phổ hổng ngoại 34
V.3 Phương pháp kính hiển vi điên tử quét 35
V.4 Phương pháp phân tích nhiệt vi sai 35

PHẦN 2: THỰC NGHIỆM
I. PHƯƠNG PHÁP TỔNG Hơp RÂY PHÂN Tử 37
1.1 Phương pháp tổng hợp 37
1.2 Tiến hành tổng hợp 38

PHẦN 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
I. KHẢO SÁT CÁC YẾU TỔ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TỔNG
HỢP 43
1.1 Ảnh hưởng của nồng đô kim loại Titan 43
1.2 Ảnh hưởng của các nguồn nhôm khác nhau 48
1.3 Ảnh hưởng của chất tạo cấu trúc (Templat) 50
1.4 Ảnh hưởng của thời gian kết tinh 53
1.5 Ảnh hưởng của nhiệt đô kết tinh 54

II. KẾT LUẬN QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP TAPO 58

III. SO SÁNH HOẠT TÍNH xúc TÁC CỦA TAPO VỚI HOẠT TÍNH CỦA CÁC xúc TÁC DỊ THE KHÁC VÀ xúc TÁC ĐồNG THE ĐỔI

VỚI PHẢN ÚNG OXI HÓA N- PARAFIN TRONG PHA LỎNG 58
III.1 So sánh hoạt tính xúc tác của TAPO với hoạt tính của các xúc tác dị thể khác đối với phản ứng oxi hóa n- parafin trong pha
lỏng 58
III.2 So sánh xúc tác dị thể TAPO và xúc tác đồng thể cho phảnứng oxi hoá n-parafin 62

KẾT LUẬN 64
LỜI CÁM ƠN 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO 67

MỞ ĐẦU

Ngày nay trong nhiều lĩnh vực khoa học công nghê, nhất là trong công nghiệp hóa học, người ta thường gặp các loại vật liêu vô cơ có cấu trúc mao quản. Nhờ một hệ thống mao quản bên trong khá phát triển nên vật liệu mao quản có nhiều tính chất hóa lý rất đặc biệt, thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học và công nghệ thuộc nhiều ngành khác nhau như hóa học, vật lý, hóa lý, luyện kim, sinh học .

Trong công nghiệp hóa học, người ta sử dụng vật liêu mao quản làm chất hấp phụ và chất xúc tác. Chất lượng của các chất hấp phụ, xúc tác được quyết định không những bởi thành phần hóa học, bản chất bề mặt mà còn bởi cấu trúc mao quản ( kích thước mao quản, sự phân bố các loại mao quản, .) của vật liệu.

Trong lĩnh vực xúc tác, cấu trúc vật liêu mao quản là hết sức quan trọng, chúng đảm bảo cho chất xúc tác có thể đạt được hoạt tính và độ chọn lọc cao. Chẳng hạn, ở nhiệt độ thấp phản ứng xúc tác có thể xẩy ra trong các vật liêu mao quản nhỏ. Ngược lại, ở nhiệt độ cao phản ứng xúc tác chỉ có thể tiến hành trên bề mặt các mao quản trung bình và mao quản lớn. Như vậy, việc sử dụng một chất xúc tác hoặc một chất hấp phụ nào đó phụ thuộc nhiều vào cấu trúc mao quản bên trong của vật liệu.

Bên cạnh zeolit, loại xúc tác đã được biết đến từ lâu, rây phân tử aluminophotphat và những dạng thay thế đổng hình của chúng đang rất được quan tâm. Khi thay thế những nguyên tử Al, P trong AlPO4 bằng Titan, ta được TAPO. Vật liệu này có khả năng trao đổi ion, chọn lọc hình dáng sản phẩm và có tính axit bề mặt, do đó chúng được sử dụng nhiều trong phản ứng oxi hóa. Đây là loại xúc tác được kỳ vọng sẽ cho độ chọn lọc cao khi dùng trong phản ứng oxi hóa n-parafin. Quá trình oxi hóa chọn lọc là một trong những quá trình cơ bản tạo ra các sản phẩm có nhiều ứng dụng. Oxi hóa chọn lọc đang có nhiều hướng phát triển mới. Vấn đề đang được các nhà khoa học quan tâm trong phản ứng oxi hóa chọn lọc là mối quan hê giữa cấu trúc với hoạt tính của xúc tác và cơ chế phản ứng. Giải quyết được vấn đề này thì sẽ tạo ra những bước đột phá trong việc sử dụng quá trình phản ứng oxi hóa chọn lọc phục vụ đời sống.

Trong phạm vi đổ án này, tôi tiến hành nghiên cứu tổng hợp và xác định đặc trưng của xúc tác TAPO. Hy vọng rằng kết quả nghiên cứu sẽ được ứng dụng nhiều trong thực tiễn.
8