Triệu chứng nhiễm độc của người khi tiếp xúc với CO ở các nồng độ khác nhau .... ợHiện nay trên th giế ới đã có nhiều nghiên cứu điều ch xúc tác dùng cho ếph n ng chuy n ả ứ ể hóa CO, có
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LÝ MẠNH QUÂN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP XÚC TÁC HỆ OXIT FE-CU DÙNG CHO PHẢN ỨNG CHUYỂN HÓA CO Ở NHIỆT ĐỘ THẤP BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒNG KẾT TỦA LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT HÓA HỌC Hà Nội – 2018 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057204890231000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LÝ MẠNH QUÂN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP XÚC TÁC HỆ OXIT FE-CU DÙNG CHO PHẢN ỨNG CHUYỂN HÓA CO Ở NHIỆT ĐỘ THẤP BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒNG KẾT TỦA LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS BÙI THỊ VÂN ANH Hà Nội - 2018 Luận văn Thạc sỹ KTHH Lý Mạnh Quân LỜI CẢM ƠN Với lòng cảm ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Tiến sỹ Bùi Thị Vân Anh tin tưởng giao đề tài tận tình giúp đỡ Cơ giúp em có kiến thức quý báu trình nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn phịng thí nghiệm hóa Bộ mơn Cơng nghệ chất Vô cơ, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện giúp em hoàn thành đề tài nghiên cứu Chân thành cảm ơn thầy cô Bộ môn Công nghệ chất Vô cơ, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội giúp đỡ em q trình tìm kiếm tài liệu hồn thành luận văn Để hoàn thành luận văn, nỗ lực cố gắng nghiên cứu thân nhận ủng hộ giúp đỡ từ người thân, từ em sinh viên Em xin chân thành cảm ơn Luận văn Thạc sỹ KTHH Lý Mạnh Quân LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân, xuất phát từ u cầu phát sinh cơng việc để hình thành hướng nghiên cứu Các số liệu có nguồn gốc rõ ràng tuân thủ theo quy định Kết trình bày luận văn thu thập trình nghiên cứu trung thực chưa cơng bố trước Hà Nội, tháng năm 2018 Lý Mạnh Quân Luận văn Thạc sỹ KTHH Lý Mạnh Quân MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH PHẦN MỞ ĐẦU PHẦN 1: TỔNG QUAN 11 1.1 Tổng quan xúc tác 11 1.1.1 Xúc tác đồng thể 15 1.1.2 Xúc tác dị thể 16 1.2 Tổng quan phản ứng chuyển hóa CO .20 1.2.1 Ảnh hưởng khí CO sức khỏe người 20 1.2.2 Phản ứng chuyển hóa CO .21 1.2.3 Xúc tác chuyển hóa CO 24 1.2.3.1 Xúc tác chuyển hóa nhiệt độ cao 24 1.2.3.2 Xúc tác chuyển hóa nhiệt độ thấp 29 1.2.4 Hướng nghiên cứu loại xúc tác .34 1.3 Các phương pháp tổng hợp xúc tác .37 1.3.1 Phương pháp sol –gel 37 1.3.2 Phương pháp ngâm tẩm tổng hợp xúc tác 38 1.3.3 Phương pháp đồng kết tủa 39 PHẦN THỰC NGHIỆM 40 Luận văn Thạc sỹ KTHH Lý Mạnh Quân 2.1 Tổng hợp xúc tác 40 2.1.1 Hóa chất dụng cụ .40 2.1.2 Tổng hợp xúc tác 43 2.1.2.1 Tổng hợp xúc tác Fe-Cu phương pháp đồng kết tủa 43 2.1.2.2 Thực nghiệm 44 2.2 Xác định tính chất xúc tác .46 2.2.1 Xác định hoạt tính xúc tác 46 2.2.2 Bề mặt riêng 48 2.2.3 Cấu trúc mạng tinh thể .50 2.2.3.1 Phương pháp phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) 50 2.2.3.2.Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) 52 2.2.3.3.Phương pháp phân tích nhiệt khối lượng 54 PHẦN KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .57 3.1.Ảnh hưởng tỉ lệ mol Cu2+/Fe3+ 57 3.2.Ảnh hưởng pH kết tủa 64 3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ hình thành kết tủa 70 3.4.Ảnh hưởng nhiệt độ nung 75 3.5.Ảnh hưởng thời gian nung .83 KẾT LUẬN 91 Tài liệu tham khảo 92 Luận văn Thạc sỹ KTHH Lý Mạnh Quân DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Tổng kết vài cơng trình quan trọng q trình có xúc tác đưa vào sản xuất 12 Bảng 1.2 So sánh lượng hoạt hóa E vài phản ứng tiến hành với xúc tác đồng thể dị thể 18 Bảng 1.3 Triệu chứng nhiễm độc người tiếp xúc với CO nồng độ khác 20 Bảng 3.1 Ảnh hưởng tỉ lệ mol Cu2+/Fe3+ 58 Bảng 3.2 Ảnh hưởng pH môi trường tới hiệu suất tạo xúc tác 65 Bảng 3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ hình thành kết tủa 71 Bảng 3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ nung 77 Bảng 3.5 Kết đo BET mẫu xúc tác nung nhiệt độ 450oC, 500oC, 600oC 83 Bảng 3.6 Ảnh hưởng thời gian nung tới hiệu suất thu sản phẩm 84 Luận văn Thạc sỹ KTHH Lý Mạnh Quân DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Ảnh hưởng nhiệt độ tới số cân 22 Hình 1.2 Ảnh hưởng nhiệt độ tỉ lệ nước tới hiệu suất chuyển hóa .23 Hình 1.3 Ảnh hưởng nhiệt độ tỉ lệ nước/khí khơ tới hiệu suất chuyển hóa 24 Hình 1.4 Ảnh hưởng tác nhân khử hoạt hóa tới hệ xúc tác Fe – Al - Cu 27 Hình 1.5 Ảnh hưởng phương pháp tổng hợp xúc tác tới hiệu suất chuyển hóa 28 Hình 1.6 Ảnh hưởng kim loại kích hoạt tới hoạt tính xúc tác Ceri phản ứng chuyển hóa CO 29 Hình 1.7 Cơ chế phản ứng oxy hóa – khử xúc tác nên Nikel 32 Hình 1.8 Cơ chế kết hợp xúc tác Nikel phản ứng chuyển hóa CO 33 Hình 1.9 Ảnh hưởng kim loại hỗ trợ tới hoạt tính xúc tác nikel .33 Hình 1.10 Cấu trúc gel 38 Hình 2.1 Sơ đồ tổng hợp xúc tác Fe-Cu 45 Hình 2.2 Thiết bị đo bề mặt riêng theo phương pháp hấp thụ BET 50 Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý tượng nhiễu xạ tia X 51 Hình 2.4 Máy đo phương pháp nhiễu xạ tia X 51 Hình 2.5 Hệ kính hiển vi Jeol 5410LV 53 Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý phương pháp SEM 54 Hình 2.7 Thiết bị đo phân tích nhiệt khối lượng TGA 54 Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý phép đo TGA 55 Hình 2.9 Ví dụ phép đo TGA 56 Luận văn Thạc sỹ KTHH Lý Mạnh Quân Hình 3.1 Ảnh hưởng tỉ lệ mol Cu2+/Fe3+ tới hiệu suất tạo xúc tác………………………………………………………………… 58 Hình 3.2 Ảnh hưởng tỉ lệ mol Cu2+ /Fe3+ tới hiệu suất chuyển hóa CO 60 Hình 3.3 Giản đồ XRD mẫu 1.1 61 Hình 3.4 Giản đồ XRD mẫu 1.2 62 Hình 3.5 Giản đồ XRD mẫu 1.3 62 Hình 3.6 Giản đồ XRD mẫu 1.4 63 Hình 3.7 Giản đồ XRD mẫu 1.5 63 Hình 3.8 Giản đồ XRD mẫu 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 64 Hình 3.9 Ảnh hưởng pH kết tủa tới hiệu suất tạo xúc tác 65 Hình 3.10.Giản đồ XRD mẫu 2.1 66 Hình 3.11 Giản đồ XRD mẫu 2.2 67 Hình 3.12 Giản đồ XRD mẫu 2.3 67 Hình 3.13 Giản đồ XRD mẫu 2.4 68 Hình 3.14 Giản đồ XRD mẫu 2.5 68 Hình 3.15.Giản đồ XRD mẫu 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 2.5 69 Hình 3.16 Ảnh hưởng pH môi trường tới hiệu suất chuyển hóa CO .69 Hình 3.17 Ảnh hưởng nhiệt độ hình thành kết tủa 71 Hình 3.18 Giản đồ XRD mẫu 3.1 72 Hình 3.19 Giản đồ XRD mẫu 3.2 73 Hình 3.20 Giản đồ XRD mẫu 3.3 73 Hình 3.21 Giản đồ XRD mẫu 3.4 74 Hình 3.22 Giản đồ XRD mẫu 3.5 74 Hình 3.23 Ảnh hưởng nhiệt độ kết tủa tới hoạt tính xúc tác 75 Hình 3.24 Giản đồ XRD mẫu 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5 75 Luận văn Thạc sỹ KTHH Lý Mạnh Quân Hình 3.25 Giản đồ DTG mẫu xúc tác 76 Bảng 3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ nung 77 Hình 3.26 Ảnh hưởng nhiệt độ nung tới hiệu suất thu sản phẩm 77 Hình 3.27 Giản đồ XRD mẫu 4.1 78 Hình 3.28 Giản đồ XRD mẫu 4.2 79 Hình 3.29 Giản đồ XRD mẫu 4.3 79 Hình 3.30 Giản đồ XRD mẫu 4.4 80 Hình 3.31 Giản đồ XRD mẫu 4.5 80 Hình 3.32 Giản đồ XRD mẫu 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 81 Hình 3.33 Ảnh hưởng nhiệt độ nung tới hoạt tính xúc tác 82 Hình 3.34 Ảnh hưởng thời gian nung tới hiệu suất thu sản phẩm 84 Hình 3.35 Giản đồ XRD mẫu 5.1 85 Hình 3.36 Giản đồ XRD mẫu 5.2 85 Hình 3.37 Giản đồ XRD mẫu 5.3 86 Hình 3.38 Giản đồ XRD mẫu 5.4 86 Hình 3.39 Giản đồ XRD mẫu 5.5 87 Hình 3.40 Giản đồ XRD mẫu 5.1 đến 5.5 87 Hình 3.41 Ảnh hưởng thời gian nung tới hiệu suất chuyển hóa CO .88 Hình 3.42 Ảnh SEM mẫu 5.3 (1) 89 Hình 3.43 Ảnh SEM mẫu 5.3 (2) 89 Hình 3.44 Ảnh SEM mẫu 5.3 (3) …………………… ………………90