NGHIÊN CỨU PHẢN ỨNG ĐÔNG PHÂN HÓA ØPINENE VỚI CÁC XÚC TÁC OXIT KIM LOẠI MANG TRÊN THAN HOẠT TÍNH

TỔNG LIÊN ĐỒN LAO ĐỘNG VIỆT NAM ĐẠI HỌC TƠN ĐỨC THẮNG NGHIÊN CỨU PHẢN ỨNG ĐỒNG PHÂN HÓA -PINENE VỚI CÁC XÚC TÁC OXIT KIM LOẠI MANG TRÊN THAN HOẠT TÍNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHÀNH: CƠNG NGHỆ HÓA HỌC CHUYÊN NGHÀNH: TỔNG HỢP HỮU CƠ MÃ SỐ: 23.00 SVTH : NGUYỄN VĂN THÔNG MSSV : 810189H GVHD : PGS.TS HỒ SƠN LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 1/2009 LỜI CẢM ƠN XZYW Luận văn tốt nghiệp đại học điều kiện tiên mà sinh viên nghành cơng nghệ hóa học phải thực để hồn thành chương trình đào tạo nhận tốt nghiệp Với nhiệm vụ đó, tơi tiến hành cơng việc nghiên cứu đề tài luận văn chấp thuận thầy, cô phụ trách khoa Khoa Học Ứng Dụng ( khoa chủ quản ) viện trưởng viện Khoa Học Vật Liệu ( địa điểm thực ) Trong mười lăm tuần làm luận văn, việc hoàn thành nhiệm vụ để kết thúc chương trình học điều quan trọng học hỏi thu nhận nhiều kiến thức kinh nghiệm quý giá giúp ích cho thân sau Có điều tơi khơng thể khơng bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến: PGS.TS Hồ Sơn Lâm, người trực tiếp giảng dạy, hướng dẫn, bảo tận tình tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành tốt đề tài luận văn Cùng với thầy, muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến: Các thầy, cô phụ trách khoa Khoa Học Ứng Dụng quan tâm theo sát q trình tơi thực cơng việc Các cơ, chú, anh, chị phịng phân tích hóa lý, phịng phân tích XRD…của viện Khoa Học Vật Liệu TP.HCM giúp đỡ khoảng thời gian vừa qua Thành phố Hồ Chí Minh: 1/2009 Nguyễn Văn Thơng MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC Chương ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Khi xúc tác oxít Nhơm, Nanoclay hỗn hợp Nanoclay/oxít Nhơm 1.2 Khi axít Humic làm chất mang cho oxít kim loại CuO, ZnO, PbO Chương TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan tinh dầu thông 2.1.1 Các tên khác tinh dầu thông 2.1.2 Thành phần tinh dầu thông 2.1.2.1 α-Pinene 2.2.1.2.β-Pinene 2.1.3 Tính chất hóa lý tinh dầu thông 2.1.4 Nguyên liệu phương pháp tách chiết 2.1.5 Ứng dụng tinh dầu thông 2.1.6 Các vùng nguyên liệu nước ta 2.2 Tổng quan phản ứng đồng phân hóa 2.2.1 Định nghĩa phản ứng đồng phân hóa 2.2.2 Phân loại phản ứng đồng phân hóa 2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới phản ứng đồng phân hóa 2.2.3.1 Yếu tố nhiệt độ 2.2.3.2 Yếu tố xúc tác 2.2.4 Một vài nghiên cứu phản ứng đồng phân hóa α-Pinene thực 2.2.5 Ứng dụng sản phẩm đồng phân hóa α-Pinene 11 2.3 Tổng quan xúc tác 12 2.3.1 Khái niệm 12 2.3.2 Thành phần chế tạo 12 2.3.2.1 Thành phần 12 2.3.2.1 Chế tạo 14 2.4 Các phương pháp phân tích sử dụng luận văn 15 2.4.1 Các phương pháp phân tích thành phần cấu trúc xúc tác 15 2.4.1.1 Phương pháp phân tích phổ hồng ngoại 15 2.4.1.2 Phương pháp nhiễu xạ tia X ( XRD) 16 2.4.1.3 Phương pháp chụp kính hiển vi diện tử quét (SEM) 19 2.4.2 Các phương pháp phân tích thành phần nguyên liệu & sản phẩm 22 2.4.2.1 Phương pháp sắc ký khí (GC) 22 2.4.2.2 Phương pháp sắc ký khối phổ (GC-MS) 24 Chương THỰC NGHIỆM 28 3.1 Sơ đồ khối quy trình thực nghiệm 28 3.2 Thuyết minh quy trình thực nghiệm 29 3.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu 29 3.2.2 Điều chế xúc tác 30 3.2.3 Ráp hệ thống phản ứng 31 3.2.3.1.Sơ đồ hệ thống phản ứng 31 3.2.3.2.Hệ thống thực nghiệm phản ứng sau ráp 33 3.2.4 Tiến hành phản ứng 33 3.2.4.1 Điều kiện thơng số tiến hành thí nghiệm 33 3.2.4.2.Tiến hành thực nghiệm 34 Chương KẾT QUẢ & BÀN LUẬN 35 4.1 Kết phân tích xúc tác 35 4.1.1 Kết phân tích xúc tác phương pháp IR 35 4.1.1.1 Hệ xúc tác CuO/C 35 4.1.1.2 Hệ xúc tác ZnO/C 36 4.1.1.3 Hệ xúc tác PbO/C 36 4.1.2 Kết phân tích xúc tác phương pháp XRD 37 4.1.2.1 Hệ xúc tác CuO/C 37 4.1.2.2 Hệ xúc tác ZnO/C 39 4.1.2.3 Hệ xúc tác PbO/C 40 4.1.3 Kết phân tích xúc tác phương pháp SEM 41 4.1.3.1 Than hoạt tính 41 4.1.3.2 Hệ xúc tác CuO/C 42 4.1.3.3 Hệ xúc tác ZnO/C 43 4.1.3.4 Hệ xúc tác PbO/C 44 4.2 Kết phân tích thành phần nguyên liệu phản ứng 45 4.3 Kết phân tích thành phần sản phẩm sau phản ứng 46 4.3.1 Sản phẩm phản ứng đồng phân hóa chất mang (C-than hoạt tính) 46 4.3.2 Sản phẩm phản ứng đồng phân hóa xúc tác CuO/C 46 4.3.3 Sản phẩm phản ứng đồng phân hóa xúc tác ZnO/C 47 4.3.4 Sản phẩm phản ứng đồng phân hóa xúc tác PbO/C 47 4.4 Nhận xét kết khảo sát thành phần sản phẩm 48 4.4.1 Độ chuyển hóa α-Pinen chất khác nguyên liệu ban đầu 48 4.4.2 Các chất 50 KẾT LUẬN 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC 55 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SVTH: NGUYỄN VĂN THÔNG Chương ĐẶT VẤN ĐỀ Nước ta có điều kiện tự nhiên thuận lợi trồng khai thác nhựa Thông Theo số liệu báo cáo địa phương (Bộ NN&PTNT, năm 2005) tổng diện tích rừng Thơng tồn quốc khoảng 194.721 ha, diện tích rừng trồng Thơng nhựa tồn quốc khoảng 90.000 Lượng tinh dầu Thơng thu từ diện tích đất trồng sử dụng cho nghành khác với giá trị sử dụng khác Nhưng nhìn chung giá trị sử dụng chúng chưa thật cao, gây lãng phí đáng tiếc Vì vậy, việc nghiên cứu để tìm phương pháp chuyển hoá chúng thành sản phẩm có giá trị cao việc làm thực cần thiết Những nghiên cứu nằm khuôn khổ luận văn khơng ngồi mục đích Dầu Thơng loại Terpen, mà thành phần α-Pinene có cấu trúc hóa học C10H16, chuyển hóa thành đơn hương với nhiều mùi hương khác Nhiều cơng trình nghiên cứu cho thấy từ dầu thơng chuyển hóa thành sản phẩm có giá trị cao Limonene, Camphene, … Từ người ta chuyển hóa tiếp thành đơn hương có giá trị cao Carvon, Camphor,…Tất nguyên liệu quan trọng ngành công nghiệp mỹ phẩm, thực phẩm, dược phẩm.[1,2] Phản ứng đồng phân hóa phản ứng có điều kiện khơng khắc nghiệt, dễ thực việc chuyển đổi chất ban đầu Nghiên cứu phản ứng đồng phân hóa αPinene nhiều nhà khoa học thực hiện, phần lớn tập trung vào tìm kiếm xúc tác điều kiện tối ưu cho phản ứng để có độ chuyển hóa lớn cho sản phẩm muốn tạo Trong cơng trình trước [3, 4, 5], chúng tơi trình bày nghiên cứu thành phần sản phẩm phản ứng đồng phân hố dầu thơng sử dụng xúc tác oxýt kim lọai, mang các chất mang khác nhau: 1.1 Khi xúc tác oxít Nhơm, Nanoclay hỗn hợp Nanoclay/oxít Nhơm • Khi sử dụng oxít Nhơm làm xúc tác , nhiệt độ phản ứng đạt 350 o C độ chuyển hoá α-Pinen đạt 88% LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SVTH: NGUYỄN VĂN THƠNG • Khi sử dụng Nanoclay làm xúc tác, độ chuyển hoá α-Pinen cịn 45% • Khi sử dụng hỗn hợp 50% oxít Nhơm 50% Nanoclay, cần 300 oC, 100% α-Pinen chuyển hoá hết, Như vậy, điều kiện, hỗn hợp Nanoclay/oxít Nhơm xúc tác có tính khác hẵn với thân chất ban đầu, đồng thời, cịn tạo nên hiệu ứng dehydro hố đóng vịng-một tính chất hỗn hợp mà nay, chưa đề cập đến tài liệu hệ xúc tác oxít Nhơm-đất Sét • Khảo sát sản phẩm tạo thành, thấy hỗn hợp Nanoclay/oxít Nhơm xúc tác tốt cho hình thành Camphen, 1.4.Cyclohexadien,1-methyl-4(1methylethyl-) Cyclohexene,4-methyl-3-(1- methylethylindene), tốt cho hình thành D-Limonen, 1.3.Cyclohexadien,1-methyl-4(1methylethyl-) Cyclohexene,1-methyl-4-(1- methylethylindene) Ngoại trừ Benzene1-methyl-3-(1-methylethyl) chất hình thành phản ứng dehydro hố đóng vịng nói trên, sáu chất cịn lại đồng đẳng hệ terpen, khác phối trí Đây vấn đề lý thú, cần nghiên cứu tiếp 1.2 Khi sử dụng axít Humic làm chất mang cho oxít kim loại CuO, ZnO, PbO • Axít Humic, với thành phần nguyên tố vi lượng cấu trúc nó, xúc tiến phản ứng đồng phân hóa α-Pinen Tuy nhiên, để hạn chế việc hình thành sản phẩm phụ, cần phải tăng thêm lượng oxít kim lọai định Trong cơng trình này, với 50% khối lượng oxít kẽm (hay oxít Chì oxít Đồng) giảm hàm lượng sản phẩm phụ từ 21% xuống 2-4% • Phát hệ xúc tác khả oxy hóa axít humic CuO tẩm Việc hình thành lượng lớn Verbenol (12%) với độ chọn lọc 50% điều kiện oxy tự do, chứng minh khả tham gia xúc tiến phản ứng oxy hoá CuO Trong trường hợp này, oxy tham gia phản ứng oxi hoá oxy axít humic Để tiếp tục theo dõi ảnh hưởng chất mang xúc tác oxit kim loại, tơi sử dụng than hoạt tính làm chất mang khảo sát thành phần sản phẩm LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SVTH: NGUYỄN VĂN THÔNG phản ứng đồng phân hóa α-Pinen với chế độ cơng nghệ cơng trình trước Từ rút kết luận cho phản ứng đồng phân hóa hệ xúc tác LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SVTH: NGUYỄN VĂN THÔNG Chương TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan tinh dầu Thông [6, 7, 14] 2.1.1 Các tên khác tinh dầu Thông Tên Anh: Turpentine oil Tên Latin: Oleum terebinthinae Tên Pháp: Essence de Te1rebenthine Tên Đức: Terpentinoel 2.1.2 Thành phần tinh dầu Thông Là α-Pinene β-Pinene chiếm khoảng 80-95% 2.1.2.1 α-Pinene Danh pháp quốc tế: (1S, 5S)-2,6,6-Trimethyl bicylo[3.1.1]hepl-2-ene Cơng thức phân tử: C10H16 Cơng thức cấu tạo: • Lý tính: chất lỏng khơng màu, mùi đặc trưng, dễ cháy Khối lượng mol: 136,23 g/mol Tỷ trọng: 0.858 g/ml Nhiệt độ nóng chảy: -64oC Nhiệt độ sơi: 155oC • Hóa tính: α-Piniene hợp chất hữu thuộc nhóm terpene Nó có nối đơi vịng “bốn phần” hoạt động nên có khuynh hướng xếp lại khung Tính hoạt động thể qua phản ứng LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SVTH: NGUYỄN VĂN THÔNG 2.2.1.2 β-Pinene Là chất lỏng khơng màu Điểm nóng chảy: -612oC Nhiệt độ sơi: 167oC Tỳ trọng: 0.858 g/m 2.1.3 Tính chất hóa lý tinh dầu Thơng Tinh dấu thơng chất lỏng linh động suốt, không màu, mùi balsam đặc trưng gây ấm Các hàng số đặc trưng: • Tỷ trọng 15,5oC : 0.860 – 0.875 • Chiết suốt 20oC : 1,465 – 1,478 • Điểm sơi đầu : 150 – 160oC • Góc quay cực : +11o19’ H1 Tinh dầu Thông LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SVTH: NGUYỄN VĂN THÔNG 4.1.3 Kết phân tích xúc tác phương pháp SEM Khi chưa tẩm oxít kim lọai, cấu trúc than họat tính bao gồm nhiều lỗ xốp tạo thành từ liên kết ngun tử than có kích thước chiều khỏang 50 nanomét Khi tẩm oxít kim lọai, cấu trúc bề mặt than họat tính thay đổi: Các hạt oxít kim lọai chiếm chỗ lỗ xốp than hạt tính Kích thước cát hạt oxít đồng biến thiên từ 70-100 nm 4.1.3.1 Than hoạt tính H29 Phổ nguyên tử than hoạt tính, xác định thành phần chất H30 Ảnh SEM than hoạt tính vùng 500 nm 41 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SVTH: NGUYỄN VĂN THÔNG 4.1.3.2 Hệ xúc tác CuO/C H31 Phổ nguyên tử xác định chất xúc tác CuO/C H32 Ảnh SEM CuO/C vùng 500 nm 42 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SVTH: NGUYỄN VĂN THÔNG 4.1.3.3 Hệ xúc tác ZnO/C H33 Phổ nguyên tử xác định chất xúc tác ZnO/C H34 Ảnh SEM ZnO/C vùng 500 nm 43 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SVTH: NGUYỄN VĂN THÔNG 4.1.3.4 Hệ xúc tác PbO/C H35 Phổ nguyên tử xác định chất xúc tác PbO/C H36 Ảnh SEM PbO/C vùng 500 nm 44 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SVTH: NGUYỄN VĂN THƠNG 4.2 Kết phân tích thành phần nguyên liệu phản ứng Kết cho máy GC:HP 5890 & GC/MS:6980 STT Tên chất Thành phần (%) Tricyclene 0.38 1R-α-Pinene 95.52 Camphene 0.58 1,3-Octadien, 5,5-dimethyl 3.50 45 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SVTH: NGUYỄN VĂN THƠNG 4.3 Kết phân tích thành phần sản phẩm sau phản ứng 4.3.1 Sản phẩm phản ứng đồng phân hóa chất mang (C-than hoạt tính) STT 10 11 12 Tên chất Bicylo[2.2.1]hept-2ene,2,7,7-trimethyl 1.3-Cyclohexadiene, 1,3,5,5-tetramethyl Tricyclene γ-Terpinene 1R-α-Pinene Camphene Cis-Carane Oximen 1,3-Octadien, 5,5dimethyl 2-Carene m-Cymene Cyclohexanol, 1methyl-4-(1-methylethenyl)-,acetate Chưa PƯ 160 180 210 250 300 350 0 0 0 0 0 0 0.24 0.52 0.54 2.13 2.24 89.77 90.82 2.32 1.92 0 0 0.66 1.63 86.28 4.42 0.16 0.63 2.33 72.25 2.39 0.72 0.25 0.38 95.52 0.58 0 0.46 0.57 2.15 2.23 91.08 90.15 1.77 2.00 0 0 3.50 3.45 3.21 3.19 3.22 2.94 4,00 0 0.17 0.36 0.44 0.33 0.36 1.20 0.51 1.35 0.77 0.91 1.49 1.27 0.87 2.18 15.05 250 300 350 4.3.2 Sản phẩm phản ứng đồng phân hóa xúc tác CuO/C STT 10 11 12 Tên chất Bicylo[2.2.1]hept2-ene,2,7,7trimethyl 1.3Cyclohexadiene, 1,3,5,5-tetramethyl Tricyclene γ-Terpinene 1R-α-Pinene Camphene Cis-Carane Oximen 1,3-Octadien, 5,5dimethyl 2-Carene m-Cymene Cyclohexanol, 1methyl-4-(1-methyl -ethenyl)-,acetate Chưa PƯ 160 180 210 0 0.21 0.34 0.08 0.62 0 0 0.44 0.52 1.03 1.22 1.40 1.15 84.90 73.00 59.02 6.06 6.76 8.28 0.17 0.48 1.12 0.25 0.46 0.77 2.30 1.18 37.15 10.61 1.66 2.24 0.38 95.52 0.58 0 0.44 0.58 0 92.82 92.38 1.12 2.42 0 0 3.50 3.14 1.93 2.29 3.70 3.40 3.42 0 0.30 0.25 0.53 0.49 1.53 1.01 3.22 4.10 3.79 12.35 6.04 18.05 1.90 1.65 2.52 5.98 16.18 46 9.02 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SVTH: NGUYỄN VĂN THÔNG 4.3.3 Sản phẩm phản ứng đồng phân hóa xúc tác ZnO/C STT 10 11 12 Tên chất Bicylo[2.2.1]hept2-ene,2,7,7trimethyl 1.3Cyclohexadiene, 1,3,5,5-tetramethyl Tricyclene γ-Terpinene 1R-α-Pinene Camphene Cis-Carane Oximen 1,3-Octadien, 5,5dimethyl 2-Carene m-Cymene Cyclohexanol, 1methyl-4-(1-methyl -ethenyl)-,acetate Chưa PƯ 160 180 210 250 300 350 0 0.12 0.08 0.63 0.47 0 0 0 0.44 0.67 0.67 0.71 0.61 88.50 86.15 4.54 4.77 0 0 0.56 81.83 5.16 0.2 0.3 0.38 0.79 0 95.52 86.11 0.58 6.46 0 0 1.83 1.50 0 67.98 56.52 12.15 9.98 0.32 0.52 0.52 0.79 3.49 2.27 2.36 3,00 4.41 3.22 3.50 0 1.08 0.77 1.02 0.44 1.72 0.69 2.55 1.88 3.48 4.89 2.50 1.68 2.25 3.92 7.64 16.50 4.3.4 Sản phẩm phản ứng đồng phân hóa xúc tác PbO/C STT 10 11 12 Tên chất Bicylo[2.2.1]hept2-ene,2,7,7trimethyl 1.3Cyclohexadiene, 1,3,5,5-tetramethyl Tricyclene γ-Terpinene 1R-α-Pinene Camphene Cis-Carane Oximen 1,3-Octadien, 5,5dimethyl 2-Carene m-Cymene Cyclohexanol, 1methyl-4-(1-methyl -ethenyl)-,acetate Chưa PƯ 160 180 210 250 300 350 0 0 0 0 0 0 0.57 2.26 0.49 0.43 0.53 1.90 2.52 90.45 89.23 73.69 1.80 0.83 1.15 0 0 0 0.60 3.62 56.22 1.24 1.20 0.38 0.59 0.55 0 1.63 95.52 92.93 90.61 0.58 2.76 2.58 0 0 0 3.50 2.18 2.76 3.23 2.88 3.64 4.77 0 0.29 0.38 0.38 0.24 0 0.38 0.28 0.51 0.51 0.77 0.92 0.88 0.56 16.43 28.20 47 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SVTH: NGUYỄN VĂN THÔNG Vậy kết phản ứng đồng phân hoá sau 4.4 Nhận xét kết khảo sát thành phần sản phẩm 4.4.1 Độ chuyển hóa α-Pinen chất khác nguyên liệu ban đầu (%) Tên chất Xúc tác C PbO/C Tricyclene CuO/C ZnO/C C PbO/C 1R-α-Pinene CuO/C ZnO/C C PbO/C Camphene CuO/C ZnO/C C 1,3-Octadien, PbO/C 5,5-dimethyl CuO/C ZnO/C Chưa PƯ 0.38 0.38 0.38 0.38 95,23 95.23 95,23 95,23 0.58 0.58 0.58 0.58 3.50 3.50 3.50 3.49 160 0.46 0.59 0.44 0.79 91,08 92.93 92,82 86,11 1.77 2.76 1.12 6.46 3.45 2.18 3.14 2.27 48 180 210 250 300 350 0.57 0.55 0.58 0.67 90,15 90.61 92,38 88,50 2.00 2.58 2.42 4.54 3.21 2.76 1.93 2.36 0.52 0.49 1.03 0.67 89,77 92.35 84,90 86,15 2.32 1.80 6.06 4.77 3.19 3.23 2.29 3,00 0.54 0.43 1.22 0.56 90,82 92.73 73,00 81,83 1.92 0.83 6.76 5.16 3.22 2.88 3.70 4.41 0.66 0.53 1.40 1.83 86,28 73.69 59,02 67,98 4.42 1.15 8.28 12.15 2.94 3.64 3.40 3.22 0.63 0.60 2.30 1.50 77,25 56.22 37,15 56,52 2.39 1.24 10.61 9.98 4,00 4.77 3.42 3.50 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SVTH: NGUYỄN VĂN THƠNG H37 Độ chuyển hóa α-Pinen xúc tác nhiệt độ khác (1-C, 2-CuO/C, 3-ZnO/C, 4-PbO/C) Than họat tính PbO/C khơng ảnh hưởng đến độ chuyển hóa α-Pinen vùng nhiệt độ 250oC Trong CuO/C ZnO/C tác động đến độ chuyển hóa α-pinen nhiệt độ điểm sôi ( 160-165 oC) Từ 250 oC, tất xúc tác oxít kim lọai mang than họat tính có ảnh hưởng đến độ chuyển hóa α-Pinen, đặc biệt CuO/C (H37) H38 Độ chuyển hóa Camphen xúc tác nhiệt độ khác (1-C, 2-CuO/C, 3-ZnO/C, 4-PbO/C) 49 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SVTH: NGUYỄN VĂN THÔNG Camphen xúc tác CuO/C có chiều hướng tăng theo nhiệt độ phản ứng 350oC đạt giá trị khỏang 11% sản phẩm Trên xúc tác ZnO/C, vùng nhiệt độ sơi ( 160oC), camphen hình thành nhanh đạt 6% sản phẩm, vùng nhiệt độ cao 160 oC bắt đầu xẩy tượng chuyển hóa phần Camphen sang dạng sản phẩm khác, nên hàm lượng Camphen vùng nhiệt độ (lớn 160oC nhỏ 250oC) không thay đổi giữ mức 4-5 % Khi nhiệt độ tăng từ 250 oC lên 300oC, hàm lượng Camphen tăng trở lại đạt ngưỡng 12% Tiếp tục tăng nhiệt độ, Camphen lại chuyển hóa nên hàm lượng sản phẩm giảm (H38) • Trên than họat tính xúc tác PbO/C, trình tăng hàm lượng Camphen nhiệt độ.Xúc tác khơng đóng vai trị q trình • Như vậy, có CuO/C xúc tiến q trình đồng phân hóa α-Pinen để tạo thành Camphen • Sự biến thiên chất khác có thành phần nguyên liệu Tricyclene, 1,3-Octadien, 5,5-dimethyl không đáng kể Một vài thay đổi nhỏ hàm lượng chúng, chủ yếu nhiệt độ, khơng nhiều 4.4.2 Các chất Các chất có hàm lượng ≥1% hình thành hệ xúc tác vùng 160-350oC C CuO/C PbO/C γ-Terpinene γ-Terpinene γ-Terpinene (2,33%) (1,18%) (3.62%) ZnO/C - 1.3- - Cyclohexadiene, 1,3,5,5-tetramethyl - (2,26%) - - Cis-Carane (1,66%) - Oximen (1,2%) Oximen (2,2%) 50 - LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SVTH: NGUYỄN VĂN THÔNG - m-Cymene (18%) - m-Cymene (5%) 2-Carene (1,35%) 2-Carene (6%) - 2-Carene (3,5%) Cyclohexanol, 1methyl-4(1-methylethenyl)acetate (15%) Cyclohexanol, 1methyl-4- Cyclohexanol, 1methyl-4(1-methylethenyl)- (1-methylethenyl)- acetate (28,13%) acetate (16%) Cyclohexanol, 1methyl-4(1-methylethenyl)-acetate (16,5%) Qua bảng trên, rút số nhạn xét sản phẩm mới: Đối với chất mang than họat tính sử dụng xúc tác, khơng xúc tiến phản ứng đồng phân hóa Các sản phẩm đồng phân hóa xúc tác ( có hai chất với hàm lượng ≥ 1% Số cịn lại khơng đáng kể ) Tuy nhiên, than họat tính xúc tiến phản ứng oxy hóa để tạo lượng lớn Cyclohexanol, 1-methyl4- (1-methylethenyl)-acetate (15%) Sở dĩ có tượng than họat tính chứa lượng oxy đáng kể (phần khảo sát xúc tác) Oxít Đồng mang than họat tính (CuO/C ) xúc tác xúc tiến phản ứng đồng phân hóa mạnh, với việc tạo thành nhiều sản phẩm (5) có q trình chuyển α-Pinen thành Camphen nêu Đặc biệt, lượng lớn mCymene hình thành (18%) khẳng định điều Đối với hình thành Cyclohexanol, 1-methyl-4- (1-methylethenyl)-acetate, chủ yếu tác động than họat tính Oxít Kẽm oxít Chì than họat tính xúc tác xúc tiến phản ứng đồng phân hóa chọn lọc Số lượng sản phẩm phản ứng đồng phân hố khơng nhiều (2) Việc hình thành Cyclohexanol, 1-methyl-4- (1-methylethenyl)acetate tương tự oxít đồng than họat tính, nhiên trường hợp PbO/C, hàm lượng chất cao đạt khỏang 28% Điều giải thích 51 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SVTH: NGUYỄN VĂN THÔNG bỡi tham gia vào phản ứng oxi hóa PbO xúc tác có lượng Pb2O hình thành (phần X-ray), tham gia vào q trình cho điện tử để trở lại trạng thái cân 52 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SVTH: NGUYỄN VĂN THÔNG KẾT LUẬN Đã tổng hợp mẫu xúc tác oxít kim lọai đồng, chì, kẽm có kích thước từ 50-70 nano mét phương pháp tẩm ướt vào lỗ xốp than họat tính Các mẫu xúc tác tiến hành sử dụng để nghiên cứu phản ứng ĐPH αPinen rút kết luận : • Oxít đồng mang than họat tính (CuO/C ) xúc tác xúc tiến phản ứng đồng phân hóa mạnh, với việc tạo thành nhiều sản phẩm (5) có q trình chuyển α-Pinen thành Camphen nêu Đặc biệt, lượng lớn m-Cymene hình thành (18%) khẳng định điều • Oxít kẽm (ZnO)và oxít chì (PbO) than họat tính xúc tác xúc tiến phản ứng đồng phân hóa chọn lọc Số lượng sản phẩm phản ứng ĐPH không nhiều (2) So sánh với kết trước công bố phản ứng ĐPH α-Pinen hệ xúc tác CuO, ZnO, PbO tẩm axít Humic, tơi nhận thấy: • Có thể sử dụng muối kim lọai rẻ tiền Cu(NO3)2, Zn(NO3)2,Pb(NO3)2 để chuyển thành oxít kim loại sử dụng cho mục đích làm xúc tác • Để làm xúc tác ĐPH α-Pinen hệ MeO/HM tốt hệ MeO/C Qua nghiên cứu cấu trúc hệ xúc tác CuO/C, ZnO/C, PbO/C phát khả chế tạo oxít kim lọai nói số kim loại khác có kích thức nano Điều mở triển vọng việc chế tạo oxít kim loại có kích thước từ 50-70 nano để sử dụng cho mục đích khác Đây vấn đề chưa thấy công bố tạp chí nước Để khẳng định thêm kích thước nano oxít kim loại, cần nghiên cứu kỷ lưỡng thiết bị phân tích nano Do thời gian điều kiện thực luận văn không cho phép, nên vấn đề nêu tiếp tục có hội 53 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SVTH: NGUYỄN VĂN THÔNG TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hồ Sơn Lâm, Giáo trình “Hóa học hương liệu Kỹ thuật sản xuất hương liệu tổng hợp ĐH Tôn Đức Thắng (2005) [2] Lê Ngọc Thạch tác giả Tạp chí KH CN - Phụ truơng 2-1995 [3] Châu Tăng Nguyệt Nga Luận văn tốt nghiệp ĐH BC Tôn Đức Thắng (2005) [4] Tô Kim Thi, Luận văn Th.S- ĐH Cần Thơ (2006) [5] Nguyễn Thị Huệ, Luận văn tốt nghiệp đại học TĐT năm 2007 [6] Vương Ngọc Chính, Hương liệu mỹ phẩm, NXB ĐHQG TP.HCM, 2005 [7] ThS Phạm Anh Tuấn, công nghệ hệ thống thiết bị chế biến nhựa Thông, Viện Cơ điện NN & Công nghệ STH [8] Lê Ngọc Thạch, Tinh dầu, NXB ĐHQG TP.HCM [9] Nguyễn Hữu Phú, Hấp thụ xúc tác bề mặt vật liệu mao quản, NXB KH&KT, 1998 [10] Mai Hữu Khiêm & Trần Khắc Chương, Hoá lý-Tập 2, NXB ĐHQG TP.HCM, 2005 [11] Tạp chí hố học T.32, số 2, Tr.3-6, 1994 [12] Nguyễn Thị Thu Vân, Phân tích định lượng, NXB ĐHQG TP.HCM, 2004 [13] Đỗ Tất Lợi, Tinh dẩu Việt Nam, NXB Y Học [14] www.wikipedia.com.vn [15] www.scielo.cl [16] www.congnghehoahoc.org [17] volcanoes.usgs.gov [18] www.ist.com [19] www.impe-qn.org.vn 54 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SVTH: NGUYỄN VĂN THÔNG PHỤ LỤC 55 ... khơng phải tốt cho hình thành D-Limonen, 1.3.Cyclohexadien,1-methyl-4(1methylethyl-) Cyclohexene,1-methyl- 4-( 1- methylethylindene) Ngoại trừ Benzene1-methyl- 3-( 1-methylethyl) chất hình thành phản... Bicylo[2.2.1]hept2-ene,2,7,7trimethyl 1.3Cyclohexadiene, 1,3,5,5-tetramethyl Tricyclene γ-Terpinene 1R-α-Pinene Camphene Cis-Carane Oximen 1,3-Octadien, 5,5dimethyl 2-Carene m-Cymene Cyclohexanol, 1methyl- 4-( 1-methyl... mang (C-than hoạt tính) STT 10 11 12 Tên chất Bicylo[2.2.1]hept-2ene,2,7,7-trimethyl 1.3-Cyclohexadiene, 1,3,5,5-tetramethyl Tricyclene γ-Terpinene 1R-α-Pinene Camphene Cis-Carane Oximen 1,3-Octadien,