nghiên cứu về tổng hợp và đặc trưng Ti-MCM-41 đồng thời đặc trưng xúc tác thông qua phản ứng epoxi hóa dầu thực vật

Khóa luận tốt nghiệp Nghiên cứu tổng hợp đặc trưng Ti-MCM-41 đồng thời đặc trưng xúc tác thông qua phản ứng epoxi hóa dầu thực vật Lời cảm ơn! Với lịng biết ơn vơ hạn em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Trần Thị Như Mai giao đề tài, hướng dẫn tận tình sâu sắc mặt khoa học thực nghệm suốt trình thực khố lụân tốt nghiệp Em cịng xin chân thành cảm ơn thầy cơ, anh chi mơn hố học dầu mỏ nh trung tâm hoá dầu thuộc khoa Hoá- ĐHKHTN bảo động viên em suốt thời gian làm khoá luận tốt nghiệp Cuối em xin gửi lời cảm ơn ba mẹ, anh chị gia đình chu cấp mặt tài động viên mặt tinh thần cho em yên tâm học tập Hà Nội, ngày tháng năm Sinh viên K48-Cơng nghệ hóa ĐH Khoa Học Tự Nhiên Khóa luận tốt nghiệp ĐẶT VẤN ĐỀ Có thể nói vật liệu vi mao quản 40 năm qua đóng vai trị quan trọng với nhiều ứng dụng công nghệ hấp phụ xúc tác [6] Tuy nhiên đường kính mao quản hốc rỗng zeolit bị hạn chÕ phạm vi 4Å-12Å, thích hợp với chuyển hố phân tử nhỏ (parafin trung bình, hydrocacbon vịng thơm…) khơng thể đáp ứng cho q trình gồm nhiều phân tử lớn (hidrocacbon phân nhánh, đa vòng thơm…) Cũng có nhiều cơng trình nghiên cứu thực Người ta sử dụng chất tạo cấu trúc hữu có kích thước tương đối lớn nh chất làm đầy lỗ trống Quá trình tổng hợp thực theo phương pháp sol-gel Phương pháp tỏ không hiệu việc tổng hợp cấu trúc nh zeolit có đường kính mao quản lớn 10Å Tuy nhiên lại thành cơng sử dụng nguyên tố nh Al, P, Ga vai trò nguyên tố tạo mạng (framework elements) Nhưng zeolit lỗ rộng nh vật liệu tương tự zeolit biết bộc lộ số hạn chế Điều gợi ý cho việc tổng hợp vật liệu chứa lỗ trung bình nằm tinh thể zeolit Xong diện tích bề mặt hay thể tích lỗ trung bình cịn thấp hệ thống lỗ mesopore không đồng đều, phản ứng diễn vật liệu khó kiểm soát [2] Trong năm 1991-1992, phát minh mang tính cách mạng hãng Mobil tổng hợp vật liệu mao quản trung bình M41S với kênh rộng từ 15Å-100Å, bề mặt riêng lớn lên tới 1400 m 2/g đồng đều, có khả tạo nhóm chức bề mặt khác mở triển vọng việc tổng hợp xúc tác cho q trình lọc hố dầu [2,6,13] MCM-41 thành viên quan trọng họ M41S nghiên cứu sâu [15,20] K48-Cơng nghệ hóa ĐH Khoa Học Tự Nhiên Khóa luận tốt nghiệp Vật liệu chứa Titan oxit vốn biết đến nh xúc tác tuyệt vời Việc đưa Titan lên mao quản trung bình, đặc biệt đưa Titan vào khung cấu tróc hexagonal tạo loại xúc tác biến tính MCM-41 thúc đẩy phản ứng oxi hoá, oxi hoá khử, epoxi hoá chuyển hố hidrocacbon có dầu phân tử hữu có kích thước cồng kềnh [17, 21] Epoxit hay gọi oxirane ete vòng thành viên ( threemembered ring) Vòng phân tử có sức căng lớn làm cho chúng hoạt động ete khác Phản ứng epoxi hóa phản ứng quan trọng hóa hữu epoxit chất trung gian chuyển đổi thành nhiều sản phẩm khác Thêm vào đó, hình thành epoxit hấp dẫn tổng hợp bất đối xứng dẫn tới hai Cacbon Chiral cần bước [22] Trên sở nhận định sơ đó, luận văn trình bày nghiên cứu tổng hợp đặc trưng Ti-MCM-41 đồng thời đặc trưng xúc tác thông qua phản ứng epoxi hóa dầu thực vật K48-Cơng nghệ hóa ĐH Khoa Học Tự Nhiên Khóa luận tốt nghiệp CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Vật liệu mao quản trung bình 1.1.1 Giới thiệu chung Trong năm gần đây, vật liệu nano thu hút quan tâm, đầu tư nỗ lực lớn toàn giới hai lĩnh vực nghiên cứu khoa học phát triển công nghiệp ứng dụng da dạng chúng nhiều lĩnh vực khác Vật liệu xốp nano ( nanoporous) phần vật liệu nano mà thơi dựa vào tính xốp, chúng dùng việc trao đổi ion, khuếch tán, xúc tác, sensor, phát phân tử sinh học tinh chế Theo International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) vật liệu xốp chia thành loại sau: Bảng 1: Phân loại vật liệu mao quản rắn [7,15] Vật liệu kích thước mao quản Ví dơ (Å) Mao quản lớn >500 Thuỷ tinh (Macropore) Mao quản trung bình (Mesopore) M41S, aerogel 20-500 vật liệu trụ lớp (pillar-layer) Vi mao quản