Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 21 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
21
Dung lượng
778,62 KB
Nội dung
1
1
Nghiên cứutổnghợpxúctácdịđaaxitứngdụng
cho phảnứngestehóacủaaxit 2- Keto- Gulonic
với methanol
Phạm Minh Tứ
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên; Khoa Hóa học
Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lý; Mã số: 60.46.31
Người hướng dẫn: PGS.TS. Vũ Thị Thu Hà
Năm bảo vệ: 2011
Abstract. Trình bày tổng quan về xúctácdịđaaxit (HPA) ứngdụngchophảnứngEstehóa
của axit 2-Keto-L-Gulonic với metanol: Xúctácdịđa axit; Phản ứng estehóaaxit 2- KLG;
Xúc tácchophảnứngestehóa 2- KLGA. Tiến hành thực nghiệm: Dụng cụ và hóa chất; Tổng
hợp xúc tác; Thử hoạt tính xúctác bằng phảnứngestehóa2 - KLGA; Các phương pháp đặc
trưng xúc tác. Trình bày kết quả và thảo luận: Nghiên cứutổnghợp xúc tác KxH3-xPW12O40;
Đặc trưng tính chất và đánh giá hoạt tính xúc tác.
Keywords. Hóa lý học; Phảnứngeste hóa; Hợp chất dịđa axit; Xúc tác; Metanol
Content:
1. Mở đầu
Axit ascorbic, còn gọi là vitamin C, là một chất dinh dưỡng rất cần thiết cho sự sống của sinh vật, đặc biệt
là con người. Hiện nay, sản lượng vitamin C trên thế giới vào khoảng 80.000 tấn mà một nửa trong số đó được
sử dụng trong công nghiệp dược phẩm và thuốc bổ dưỡng, 25 % được sử dụng trong dược phẩm làm chất bảo
quản (E 300, E 301, E 302), 15 % trong sản xuất đồ uống và phần còn lại được sử dụng làm thức ăn gia súc.
Ở Việt Nam, nhu cầu sử dụng vitamin C là rất cao, ít nhất là khoảng 1000 tấn/năm. Trong tương lai con số
này có thể còn tăng lên. Hiện tại số lượng nhập khẩu chính thức cho lĩnh vực dược phẩm khoảng 700 tấn/năm
(chưa tính đến nhập khẩu cho chăn nuôi và các nhu cầu bổ sung vào thực phẩm). Tuy nhiên, trong nước chưa có
nhà máy sản xuất vitamin C nào, mặc dù nguồn nguyên liệu chính là glucoza đã được sản xuất trong nước.
Vitamin C được sản xuất thương mại bằng các phương pháp tổnghợphóa học hoặc bằng phương pháp kết
hợp lên men nhờ vi sinh vật vớitổnghợphóa học. Phương pháp tổnghợphóa được áp dụngcho giai đoạn este
hóa củaaxit 2-Keto-L-Gulonic (2KLGA) thành metyl - 2-Keto-L-gulonat và giai đoạn lacton hóaeste này thành
axit ascorbic.
2
2
Cho đến nay, quá trình estehóa truyền thống để sản xuất metyl-2-Keto-L-gulonat là quá trình đồng thể
sử dụngxúctácaxit H
2
SO
4
. Tuy nhiên, quá trình sư
̉
du
̣
ng xu
́
c ta
́
c đồng thể có nhiều nhược điểm như gây ăn mòn
thiết bị, khó tách khỏi hỗn hợp sản phẩm nên tốn chi phí cho việc tinh chế sản phẩm và bã thải của quá trình tinh
chế còn gây ô nhiễm môi trường . Trong khi đó , quá trình xúctácdị thể khắc phục được ca
́
c nhược điểm trên ,
đồng thời, do xúctác có độ chọn lọc cao nên hạn chế được phảnứng phụ, làm cho quá trình tinh chế sản phẩm
trở nên đơn giản hơn.
Vì những lý do đó, chọn hướng nghiêncứu liên quan đến tổnghợpxúctácdịđaaxit (HPA) ứngdụngchophản
ứng estehóacủaaxit 2- Keto- Gulonicvới metanol đã được lựa chọn cho Luận văn này.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứutổnghợp xúc tácdị thể trên cơ sở dịđaaxit có cấu trúc Keggin, có tính axit mạnh, ứngdụng
cho phảnứngestehóaaxit 2-keto-L-Gulonic với metanol trong quá trình sản xuất Vitamin C
3. Những đóng góp của đề tài
Đã nghiên cứutổnghợp xúc tácdịđaaxit từ muối KCl và axit phosphotungstic bằng phương pháp trao
đổi ion trên cơ sở khảo sát sự ảnh hưởng của các điều kiện tổnghợp đến hoạt tính xúc tác.
Đã lựa chọn được điều kiện thích hợp để tổnghợpxúctácdịđaaxit có hoạt tính cao thích hợpchophản
ứng estehóa 2-KLGA.
Đãtổnghợpxúctác theo các điều kiện đã xác định, đặc trưng tính chất và đánh giá hoạt tính xúc tác.
Đã khảo sát hoạt các yếu tố ảnh hưởng đến phảnứngestehóaaxit 2-Keto-L-Gulonic trên xúctácdịđa
axit và tìm ra điều kiện thích hợpchophản ứng.
4. Bố cục luận văn
Luận văn gồm 77 trang được chia thành các phần:
Mục lục 2 trang
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt 1 trang
Danh mục các bảng 1 trang
Danh mục các hình vẽ 3 trang
Mở đầu 1 trang
Chương 1. Tổng quan 31 trang
Chương 2. Nội dung và phương pháp nghiêncứu 11 trang
Chương 3. Kết quả và thảo luận 23 trang
Kết luận và hướng nghiêncứu tiếp theo 1 trang
Tài liệu tham khảo 3 trang.
Trong luận văn có 29 hình vẽ, 20 bảng và sử dụng 39 tài liệu tham khảo.
B. NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN VĂN
Chƣơng 1. TỔNG QUAN
Chương này trình bày:
Tổng quan về xúctácdịđa axit.
Phảnứngestehóaaxit 2- KLG.
Xúctácchophảnứngestehóa 2- KLGA.
3
3
Chƣơng 2. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊNCỨU
Trong luận văn này, chúng tôi tiến hành tổnghợp và đặc trưng xúctác bằng các kỹ thuật sau:
Tổnghợpxúctácdịđaaxit bằng phương pháp trao đổi ion
Đánh giá hoạt tính xúctác bằng phương pháp HPLC
Phương pháp nhiễu xạ tia X (X-ray diffraction: XRD)
Phương pháp đo đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ nitơ (BET)
Phương pháp hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscopy - SEM)
Phương pháp phân tích nhiệt TG- DTA
Phương pháp nhả hấp phụ NH
3
Phương pháp nhiễu xạ huỳnh quang tia X
Chƣơng 3. KẾT LUẬN VÀ THẢO LUẬN
3.1. NGHIÊN CỨUTỔNGHỢP XÚC TÁC K
x
H
3-x
PW
12
O
40
Để có thể tổnghợp được xúctác K
x
H
3-x
PW
12
O
40
có hoạt tính cao, từ dung dịch axit phosphotungstic và
dung dịch KCl bão hòa, cần khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình nhằm tìm ra điều kiện tổnghợp thích
hợp nhất.
3.1.1. Ảnh hƣởng của tỷ lệ trao đổi ion đến hoạt tính xúctác
Kết quả nghiêncứu ảnh hưởng của tỷ lệ trao đổi ion trong khoảng
x = 2,0 ÷ 2,6 được trình bày trong bảng 3.1 (thời gian phảnứngestehóa 2- KLGA là: 420 phút).
Bảng 3.1. Ảnh hƣởng của tỷ lệ trao đổi ion đến hoạt tính củaxúctác
Xúc tác
K
2
HPW
12
O
40
(MT-05)
K
2,3
H
0,7
PW
12
O
40
(MT-06)
K
2,5
H
0,5
PW
12
O
40
(MT-04)
K
2,6
H
0,4
PW
12
O
40
(MT-07)
Diện tích bề mặt
riêng (m²/g) BET
124,47
125,93
126,92
114,93
Độ chuyển hóa
2-KLGA (%)
98,0
97,3
96,0
87,9
Kết quả trong bảng 3.1 cho thấy, cả bốn mẫu xúctác đều có diện tích bề mặt riêng được cải thiện đáng kể
so vớiaxit phosphotungstic (< 15 m
2
/g). Điều này là do sự thay thế ion H
+
bằng ion K
+
, có bán kính nguyên tử
lớn hơn, đã làm cho cấu trúc Keggin củaaxit phosphotungstic được nới rộng ra, dẫn đến làm tăng diện tích bề
mặt riêng. Trong số 4 mẫu xúctácđã trao đổi, xúctác K
2
HPW
12
O
40
(mẫu
MT-05) có độ chuyển hóa cao nhất (đạt 98 % sau 420 phút). Có vẻ như, nhờ lượng H
+
còn lại trong xúctác MT-
05 nhiều hơn so với các mẫu xúctác còn lại (theo tính toán lý thuyết), đồng thời cấu trúc xốp hơn nên mẫu MT-
4
4
05 có nhiều tâm axit mạnh hiệu dụng hơn, thích hợpchophảnứngestehóa 2-KLGA. Những nghiêncứu
làm sáng tỏ nhận định này sẽ được trình bày kỹ hơn trong đoạn sau.
Từ những kết quả nêu trên, chúng tôi lựa chọn xúctác có thành phần như mẫu MT-05 để tiếp tục khảo sát
các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổnghợpxúc tác.
3.1.2. Ảnh hƣởng của nhiệt độ phảnứng trao đổi ion đến hoạt tính xúctác
Kết quả nghiêncứu ảnh hưởng của nhiệt độ phảnứng trao đổi ion đến hoạt tính xúctác được trình bày
trong bảng 3.2 (điều kiện tổnghợpxúc tác: Tốc độ khuấy 500 vòng/phút, tốc độ nhỏ giọt: 0,6 ml/phút).
Bảng 3.2. Ảnh hƣởng của nhiệt độ trao đổi đến hoạt tính xúctác
Xúc tác
MT-08
MT-09
MT-10
Nhiệt độ (
o
C)
30
40
50
Độ chuyển hóa
2- KLGA (%)
82,9
89,0
97,4
Kết quả trên bảng 3.2 cho thấy, khi nhiệt độ của quá trình trao đổi ion H
+
với K
+
tăng lên, xúctác thu
được có độ chuyển hóa tăng lên. Điều này có thể là do khi nhiệt độ tăng, quá trình trao đổi ion xảy ra dễ dàng
hơn. Trong trường hợpxúctác được tổnghợp tại 30
o
C và 40
o
C, quá trình trao đổi ion diễn ra chưa triệt để nên
độ chuyển hóa chưa cao. Tại nhiệt độ 50
o
C, hoạt tính củaxúctác được cải thiện rõ rệt. Tuy nhiên, tại nhiệt độ
này, nước bắt đầu bị bốc hơi và KCl bắt đầu có xu hướng kết tinh. Tiếp tục tăng nhiệt độ đến 60
o
C, nước bốc hơi
nhiều nên KCl bị kết tinh một phần và khó thực hiện phảnứng trao đổi ion. Do đó, chúng tôi lựa chọn nhiệt độ
thích hợpcho quá trình tổnghợpxúctác là 50
0
C.
3.1.3. Ảnh hƣởng của tốc độ nhỏ giọt của quá trình trao đổi ion đến hoạt tính xúctác
Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ nhỏ giọt của quá trình trao đổi ion đến hoạt tính xúctác trong khoảng từ
0,4 ml/phút đến 1,0 ml/phút (Các điều kiện estehóaaxit 2- KLGA là: T= 65
o
C, t = 420 phút, tốc độ khuấy: 500
vòng/phút). Kết quả thực nghiệm được trình bày trong bảng 3.3.
Bảng 3.3. Ảnh hƣởng của tốc độ nhỏ giọt đến hoạt tính xúctác
Xúc tác
MT-11
MT-12
MT-13
MT-14
Tốc độ nhỏ giọt (ml/phút)
0,4
0,6
0,8
1,0
Độ chuyển hóa 2- KLGA (%)
97,7
98,0
94,5
91,8
Từ kết quả khảo sát chúng tôi nhận thấy, khi tốc độ nhỏ giọt của quá trình trao đổi ion tăng, xúctác thu
được có độ chuyển hóa2 – KLGA thấp và ngược lại. Ở tốc độ nhỏ giọt từ 0,4 -0,6 ml/phút hiệu suất chuyển hóa
đạt tương đương nhau. Trong khi đó, tăng tốc độ nhỏ giọt lên trên 0,6 ml/phút (các mẫu MT -13 và
5
5
MT -14), hiệu suất chuyển hóa giảm đi đáng kể. Điều này có thể là do tốc độ nhỏ giọt nhanh sẽ làm tăng cục
bộ nồng độ của HPW trong dung dịch KCl bão hòa dẫn đến làm hạn chế khả năng trao đổi ion. Vì vậy, quá trình
trao đổi diễn ra chưa hoàn toàn và xúctác chưa đạt được thành phần như mong muốn. Từ thực nghiệm được
trình bày trên bảng 3.3 có thể thấy, tốc độ nhỏ giọt khoảng 0,6 ml/phút là thích hợp nhất trong việc tổnghợpxúc
tác.
Như vậy, qua việc khảo sát các yếu tố ảnh hưởng của quá trình điều chế xúctác đến hoạt tính xúc tác,
chúng tôi đã lựa chọn điều kiện tổnghợpxúctác thích hợp như sau:
- Tỷ lệ ion trao đổi K
x
H
3-x
PW
12
O
40
(theo lý thuyết): x = 2
- Nhiệt độ củaphảnứng trao đổi ion: T = 50
o
C
- Tốc độ nhỏ giọt: 0,6 ml/phút.
Cần chú ý rằng, giá trị ion trao đổi (x = 2) được lựa chọn ở trên là giá trị theo tính toán lý thuyết. Trên
thực tế, để xác định đúng thành phầnxúc tác, cần phải tiến hành phân tích nguyên tố, kết hợpvới một số phương
pháp đặc trưng tính chất khác. Các kết quả chi tiết về đặc trưng tính chất xúctác sẽ được trình bày trong phần
tiếp theo.
3.2. ĐẶC TRƢNG TÍNH CHẤT VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH XÚCTÁC
Xúc tác K
2
HPW
12
O
40
(ký hiệu là KPW) được tổnghợp theo các điều kiện thích hợp được nêu ở phần 3.1.
Các tính chất hóa lý củaxúctác KPW sẽ được đặc trưng nhằm tìm hiểu rõ hơn bản chất củaxúc tác. Đồng thời,
hoạt tính xúctác được đánh giá thông qua phảnứngestehóa 2-KLGA để xác định vai trò của KPW trong phản
ứng trên.
3.2.1. Đặc trƣng tính chất củaxúctác KPW
3.2.1.1. Đặc trưng tính chất bằng phương pháp phân tích nhiệt TG- DTA
Kết quả phân tích nhiệt cho thấy, xúctác không xảy ra sự mất khối lượng nào đáng kể trong khoảng từ
50
o
C đến 600
o
C. Pic thu nhiệt kèm theo sự mất khối lượng ở 70
o
C là do sự mất nước trên bề mặt xúc tác. Quá
trình xử lý nhiệt để loại bỏ nước ra khỏi KPW, thường được tiến hành trong khoảng 110 – 130
o
C, sẽ không làm
thay đổi thành phần và cấu trúc củaxúc tác. Từ kết quả trên có thể thấy, xúctác KPW thu được có tính ổn định
nhiệt cao và hoàn toàn có thể áp dụngchophảnứngestehóa2 – KLGA với metanol thường được tiến hành ở
nhiệt độ thấp (65 – 70
o
C).
6
6
Hình 3.1. Giản đồ phân tích nhiệt củaxúctác KPW
3.2.1.2. Đặc trưng tính chất bằng phương pháp nhiễu xạ tia X
Giản đồ nhiễu xạ tia X củaxúctác KPW được trình bày trên hình 3.2 cho những pic sắc nhọn, tương đồng
với giản đồ nhiễu xạ của HPW đã được công bố [13]. Các pic chính tương ứngvới các mặt phản xạ mạnh nhất,
đặc trưng cho cấu trúc Keggin. Tuy nhiên, có sự dịch chuyển của các pic tại 2θ = 10,8
o
; 22
o
; 27
o
; 31
o
và 36,5
o
so
với các pic của H
3
PW
12
O
40
. Kết quả này là do sự trao đổi ion H
+
bằng ion K
+
trong phân tử HPW. Điều này
chứng tỏ ion K
+
đã được đưa vào mạng tinh thể thay thế một phần ion H
+
.
7
7
DIF - MT-05 17032011.dif - Y: 100.00 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - 0 - I/Ic PDF 1. - S-Q 100.0 % -
Operations: Smooth 0.150 | Import
File: MT-05 17032011.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 ° - End: 80.000 ° - Step: 0.005 ° - Step time: 0.1 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 17 s - 2-Theta: 5.000 ° - Theta: 2.500 ° - Chi: 0.00
Lin (Cps)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
2-Theta - Scale
5 10 20 30 40 50 60 70 80
d=8.16610
d=5.78236
d=4.72381
d=4.09210
d=3.66121
d=3.34288
d=2.89596
d=2.73071
d=2.47039
d=2.27230
d=2.04868
d=1.88089
d=1.74815
d=1.64071
Hình 3.2. Giản đồ nhiễu xạ tia X củaxúctác KPW
3.2.1.3. Đặc trưng tính chất bằng phương pháp hồng ngoại (IR)
Phổ hồng ngoại củaxúctác KPW trên hình 3.4 xuất hiện các dải pic đặc trưng cho các nhóm dao động
trong cấu trúc Keggin [12,13,15]. Điều này cho thấy, xúctác KPW được tổnghợp bằng phương pháp trao đổi
ion không những làm tăng diện tích bề mặt và dị thể hóaxúctác mà còn giữ được cấu trúc Keggin củaaxit
phosphotungstic. Kết quả này hoàn toàn phù hợpvới kết quả nghiêncứu bằng phương pháp nhiễu xạ tia X. Dao
động của các nhóm nguyên tử trong phân tử K
2
HPW
12
O
40
được chỉ ra trong hình 3.4, tương ứng là các tần số
dao động được nêu ra trong bảng 3.4.
8
8
Hình 3.3. Phổ hồng ngoại củaxúctác KPW
Hình 3.4. Mô hình cấu trúc Keggin tƣơng ứngvới các dao động
Bảng 3.4. Tần số đặc trƣng cho các dao động trong phân tử K
2
HPW
12
O
40
K
2
HPW
12
O
40
as
(P-O
a
)
as
(W-O
d
)
a
(W-O
d
-W)
a
(W-O
c
-W)
1080,7
986,0
891,3
808,0
3.2.1.4. Xác định thành phần nguyên tố bằng phương pháp XRF
Kết quả phân tích thành phần nguyên tố của mẫu xúctác KPW được trình bày trong bảng 3.5.
9
9
Bảng 3.5. Hàm lƣợng các nguyên tố có trong mẫu xúctác
STT
Nguyên tố
Tỷ lệ (% khối lƣợng)
1
W
94,60
2
K
3,67
3
P
1,04
4
Se
0,20
5
As
0,14
6
Si
0,12
7
Al
0,11
8
Ge
590 ppm
9
V
430 ppm
Kết quả trên cho thấy, một lượng nguyên tử kali đãđi vào trong thành phần cấu trúc củaxúctác KPW.
Đây là bằng chứng cho sự thay đổi về các tính chất lý hóa cũng như cấu trúc phân tử giữa xúctác KPW với
HPW. Từ các số liệu trong bảng 3.5, chúng tôi tính toán được lượng ion kali thực tế đã trao đổi trong xúctác
KPW là x = 2,2, có nghĩa là KPW có công thức phân tử là K
2,2
H
0,8
PW
12
O
40
.
3.2.1.5. Đặc trưng tính chất bằng phương pháp SEM
Ảnh SEM củaxúctác KPW, thể hiện hình thái điển hình của muối đơn hóa trị của các cation có kích
thước lớn (trong trường hợp này là K
+
), thu được bằng phương pháp kết tủa, hoàn toàn phù hợpvới các kết quả
đã được công bố [31]. Các phần tử chủ yếu có dạng hình cầu, có đường kính khoảng 0,6 đến 1,4 µm. Đây cũng
là một yếu tố góp phần cải thiện diện tích bề mặt riêng củaxúctác so vớiaxit phosphotungstic.
10
10
Hình 3.5. Ảnh SEM củaxúctác KPW
3.2.1.6. Đặc trưng tính chất bằng phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ - giải hấp Nitơ (BET)
Các thông số đặc trưng củaxúctác KPW, axit phosphotungstic (HPW) và xúctác Amberlyst thương mại
(được sử dụng làm xúctácdị thể đối chứng) thu được từ phương pháp hấp phụ - giải hấp N
2
ở 77K được thống
kê ở bảng 3.6.
Bảng 3.6. Các thông số đặc trƣng của các xúctác theo BET
Thông số
Xúc tác KPW
Xúc tác HPW
Amberlyst 15 dry
S
BET
(m
2
/g)
124,47
11,55
45,00
V
pores
(cm
3
/g)
0,06
-
-
pores
(nm)
5,20
< 2
25
Relative Pressure (p/p°)
0.000.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00
0.438
Quantity Adsorbed (mmol/g)
00
5
10
15
20
16.3
Isotherm Linear Plot
Chuc mt-05 (03-07-2011) - Adsorption
Chuc mt-05 (03-07-2011) - Desorption
Hình 3.6: Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ - giải hấp N
2
củaxúctác KPW
Từ bảng 3.6 ta thấy, xúctác HPW có diện tích bề mặt riêng rất thấp (11,55m
2
/g). Sau khi được dị thể
hóa thành KPW, diện tích bề mặt riêng cao hơn gấp nhiều lần. Hơn nữa, đường đẳng nhiệt hấp phụ, giải hấp N
2
[...]... 360 420 Độ chuyển hóa 2- KLGA (%) Không sử dụngxúcXúctác Amberlyst 15 tác Dry 0 0 0 0 1,5 1,6 2, 3 2, 9 3,7 4,7 5,4 0 12, 6 20 ,0 25 ,4 37,6 57,8 71,3 79,8 87,3 93,7 96,0 12 Xúctác KPW 0 2, 5 2, 8 16,8 27 ,5 52, 2 70,0 83,6 93,9 95,6 98,0 13 Hình 3.8 Đồ thị chuyển hóa 2- KLGA củaxúctác KPW so vớixúctác Amberlyst và trong trƣờng hợp không có xúctácPhảnứngestehóacủaaxit 2- KLG trong trường hợp không... khác nhau Kết quả cho thấy xúctác K2,2H0,8PW12O40 có hoạt tính cao nhất trong phảnứngestehóa 2- KLGA 3) Đã khảo sát phảnứngestehóacủa 2- KLGA trong các trường hợp: không có xúc tác, xúctácdị thể Amberlyst thương mại, xúctác đồng thể (H2SO4, H3PW12O40) xúctácdị thể KPW Kết quả cho thấy xúctác KPW có hoạt tính cao, đạt chuyển hóa 98 % sau 420 phút phản ứng, cao hơn so vớixúctác Amberlyst thương... tương đương vớixúctác đồng thể 4) Đã tiến hành khảo sát và lựa chọn được các điều kiện thích hợpchophảnứngestehóaaxit 2- KLGA vớimethanol trên xúctác KPW: tỷ lệ tâm XT/NL là 7 %, tốc độ khuấy 500v/p, nhiệt độ phảnứng 650C 5) Đã kiểm tra tính dị thể củaxúctác trong phảnứngestehóacủa 2- KLGA Kết quả cho thấy, xúctác không bị tan vào môi trường chất phảnứngcủaphảnứngestehóa2 – KLGA... HPW đã tạo nên xúctácdị thể thực sự cho quá trình estehóa 2KLGA Bảng 3.14: Kết quả đánh giá tính chất dị thể củaxúctác Thời gian phảnứng (phút) 0 Độ chuyển hóa 2- KLGA (%) Lọc bỏ xúc tácXúctác sau 120 phút KPW 0 0 5 2, 4 2, 5 15 2, 7 10,0 30 15,9 16,8 60 25 ,6 27 ,5 120 50,0 52, 3 180 50,0 70,0 24 0 50,8 83,6 300 49,6 93,9 360 50 ,2 95,6 420 50 ,2 98,0 19 20 Hình 3.13 Độ chuyển hóacủaxúctác KPW trƣớc... gian phảnứng Độ chuyển hóa (%) 13 14 (phút) Xúctác H2SO4 Xúctác HPW Xúctác KPW 0 0 0 0 5 11,1 8,1 2, 5 15 31,3 14,9 2, 8 30 36 ,2 26,6 16,8 60 63,3 44,7 27 ,5 120 98 ,2 75 ,2 52, 3 180 99,9 87,5 70,0 24 0 99,9 94,5 83,6 300 99,9 97,7 93,9 360 99,9 99,0 95,6 420 99,9 99,9 98,0 Hình 3.9 Độ chuyển hóacủaxúctác KPW so vớixúctác đồng thể Từ kết quả trên hình 3.9 cho thấy, xúctác KPW có tốc độ phản ứng. .. hoạt tính xúctác KPW 3.3 .2. 1 Phảnứngestehóa 2- KLGA trên các xúctácdị thể khác nhau Kết quả đánh giá hoạt tính xúctác KPW so với các xúctácdị thể khác thông qua phảnứngestehóa 2KLGA với metanol (ở 650C, tốc độ khuấy 500v/p) được trình bày trong bảng 3.8 và tương ứng là hình 3.8 Bảng 3.8 Độ chuyển hóacủa 2- KLGA trên các xúctác khác nhau Thời gian phảnứng (phút) 0 5 15 30 60 120 180 24 0 300... Đánh giá tính chất dị thể củaxúctác KPW Để đánh giá độ bền của pha hoạt tính trên xúctác KPW, phảnứngestehóa 2- KLGA đã được tiến hành trên xúctác này, ở nhiệt độ 65oC trong 120 phút Tiếp theo, dừngphảnứng và lọc, lấy xúctác khỏi hỗn hợpphảnứng Dịch lọc thu được được đưa vào thiết bị phảnứng và tiếp tục tiến hành phảnứngestehóa ở các điều kiện như trước khi lọc tách xúctác Kết quả thể... của các xúctác Nồng độ tâm axit (mmol H+/g) Số tâm axit sử dụng trong phảnứng (mmol) HPW 0 ,20 95 0,419 KPW 0,0460 0,009 6,4 1 ,28 0 Xúctác Amberlyst 15 dry 3.3 .2. 2 Hoạt tính củaxúctác KPW so vớixúctác đồng thể Kết quả khảo sát hoạt tính xúctác KPW so vớixúctác đồng thể (H2SO4, HPW) được trình bày trên bảng 3.10, tương ứng là hình 3.9 Bảng 3.10 Hoạt tính củaxúctác KPW so với các xúctác đồng... xúctáccho độ chuyển hóa rất thấp sau 420 phút phảnứng (5,4%) Điều đó cho thấy vai trò củaxúctác trong phảnứng này là hết sức quan trọng trong việc làm tăng tốc độ phảnứng Kết quả khảo sát hoạt tính xúctác KPW cho thấy, xúctác KPW có độ chuyển hóa cao hơn so vớixúctác Amberlyst 15 Dry thương mại (đối chứng) Trong khi đó, kết quả tính toán số tâm axit (bảng 3.9) của các xúctáccho thấy, xúc. .. so vớixúctác đồng thể Điều này là hoàn toàn hợp lý bởi vì xúctác đồng thể phân bố đồng đều trong môi trường phảnứng nên chúng có hiệu quả tới từng phân tử xúctác Tuy nhiên, sau 420 phút phản ứng, xúctác KPW đã đạt độ chuyển hóa cân bằng, tương đương vớixúctác đồng thể Điều đó cho thấy việc dị thể hóa HPW đã tạo ra một loại xúctác có tính axit mạnh, có độ chuyển hóa tương đương vớixúctác . về xúc tác dị đa axit (HPA) ứng dụng cho phản ứng Este hóa
của axit 2- Keto- L -Gulonic với metanol: Xúc tác dị đa axit; Phản ứng este hóa axit 2- KLG;
Xúc.
1
1
Nghiên cứu tổng hợp xúc tác dị đa axit ứng dụng
cho phản ứng este hóa của axit 2- Keto- Gulonic
với methanol
Phạm Minh Tứ