nghiên cứu ứng dụng zeolit fe ZSM 5 (với tỷ lệ sife khác nhau) và xem xét ảnh hưởng của thời gian tổng hợp đến cấu trúc và hoạt tính xúc tác fe ZSM 5 trong phản ứng oxy hoá phenol

MỤC LỤC Trang LỜI MỞ ĐẦU Hoá chất phân ngành quan trọng công nghiệp nói chung. Vì phát triển bền vững cần có quan điểm hành động để tạo biến đổi theo hướng phát triển tích cực cho ngành công nghiệp hoá chất. Thực tiễn sản xuất cho thấy, vấn đề môi trường an toàn hai yếu tố quan trọng định tồn phát triển ngành công nghiệp này. Trên giới có nhiều hoá chất sử dụng không nguyên tắc gây nhữns nguy môi trường sức khoẻ người. Các hoá chất thải môi trường nhiều đường khác nhau: khí thải, nước thải . Phenol dẫn xuất chúng số chất độc nguy hiểm, tồn lâu trons môi trường, có khả gây ung thư. Nước thải chứa phenol dẫn xuất chúng chủ yếu bắt nguồn từ ngành công nghiệp khác nhau: sơn, vecni, nhuộm, thuốc trừ sâu, lọc hoá dầu, khí hoá than, nhựa .Hàm lượng phenol có nước thải từ nhà máy luyện than cốc từ 6,5 đến 8,5 g/lít, nước thải từ quy trình cacbon hoá than non 30 g/lít [4,5]. Cho đến số công nghệ xử lý nước uống thường dùng clo để sát trùng. Nếu nước có hàm lượng phenol định hợp chất phenol chứa clo hình thành làm cho nước có mùi vị lạ. Do đó, nhu cầu phân huỷ hoàn toàn phenol dẫn xuất chúng thành co, H 20 chuyển hoá chúng dạng oxy hoá phương pháp sinh học cần thiết. Hiện nay, có nhiều công trình nghiên cứu sử dụng hệ xúc tác khác để xử lý phenol dẫn xuất chúng nước thải thành C0 H20. Các kỹ thuật xử lý phenol sử dụng phương pháp đồng thể chứa ion kim loại làm xúc tác (Fe2+, Cu2+, .). Hệ xúc tác Fenton với tác nhân oxy hoá H„02 hệ xúc tác hữu hiệu để xử lý oxy hoá phenol nước thải. Nhưng việc sử dụng Fe muối kim loại khác làm xúc tác đồng thể gặp nhiều khó khăn việc thu hồi chúng tác nhân gây ô nhiễm thứ cấp. Xuất phát từ nguyên nhân đó, em tiến hành số nghiên cứu ứng dụng zeolit Fe-ZSM-5 (với tỷ lệ Si/Fe khác nhau) xem xét ảnh hưởng thời gian tổng hợp đến cấu trúc hoạt tính xúc tác Fe-ZSM-5 phản ứng oxy hoá phenol. Đây xúc tác dị thể kiểu Fenton có khả ứng dụns việc xử lý hợp chất hữu gây ô nhiễm môi trường. Các kết nghiên cứu trình bày chi tiết đồ án này. - 2- Phần 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT I. Đặc trưng tính chất Fe/ZSM-5 1. Sơ lược ZSM-5 Zeolit ZSM-5 nhà nghiên cứu hãng Mobil Oil tổng hợp năm 1972. Công thức hoá học ZSM-5 có dạng: Nan.Aln.Si096_n0l92.16H20 (n 5jam). Bề mặt tinh thể thường giàu nhôm so với toàn thể tinh thể[9]. Đặc điểm bật zeolit ZSM-5 có độ axit bề mặt, tính bền nhiệt khả chọn lọc hình dạng cao. Nhờ mà rây phân tử ZSM-5 ứng dụng rộng rãi công nghiệp hóa học. Ngoài ra, ZSM-5 ứng dụng làm xúc tác bảo vệ môi trường, dạng Cu, Fe, Co, Pt/ZSM-5 xúc tác cho phản ứng khử NO x, oxy hoá hợp chất hữu . Zeolit ZSM-5 sử dụng công nghiệp để tổng hợp nhiên liệu: chuyển hóa metanol thành xăng, tinh chế dầu mỏ (loại parafin-dewaxing of distillates [10]) hóa học dầu mỏ (đồng phân hóa xylen, sản xuất etylbenzen [11]). ZSM-5 chất phụ trợ hiệu cho xúc tác FCC (fluid catalytic craking) để làm gia tăng giá trị octan gasolin olefin nhẹ, đặc biệt propen. 2. Phương pháp tổng hợp zeolit ZSM-5 ❖ Tổng hợp ZSM-5 với chất tạo cấu trúc Hầu hết qui trình tổng hợp zeolit ZSM-5 sử dụng chất tạo cấu trúc dạng hữu (organic template), số qui trình áp dụng kỹ thuật gây mầm (trợ kết tinh) đé tạo zeolit ZSM-5. Chất tạo cấu trúc tác nhân có khả góp phần tạo mạng lưới cấu trúc, định hướng cho trình tạo nhân phát triển tinh thể, làm bền khung zeolit kiểm soát hình thành cấu trúc đặc thù zeolit. Kể từ lần đầu sử dụng (năm 1960) đến có nhiều chất tạo cấu trúc ứng dụng cho tổng hợp zeolit. Thông thường ZSM-5 tổng hợp nhờ chất tạo cấu trúc TPA-OH, TPA-Br .Tuy nhiên hình thành tinh zeolit trình tổng họp chưa lý giải chế cụ thể. Trên thực tế tồn số giả thuyết dựa vào cân pha rắn pha lỏng gel để kết luận nhân hình thành phát triển pha lỏng. Các dạng bị hoà tan gel hình thành mầm tinh thể pha lỏng. Ngoài ra, trình kết tinh từ dung dịch thông qua hình thành phiến mỏng vô định hình, sau chúng phát triển thành hạt zeolit lớn nhờ trình tạo nhân dị thể. - Cơ chế tổng hợp ZSM-5 Hiện nay, có hai chế đưa nhằm giải thích trình kết tinh zeolit là: chế kết tinh theo kiểu tạo nhân dung dịch chế kết tinh theo kiểu tạo nhân gel. (1) Sự hình thành nhân Nhân dung dịch (2) Nhân gel Tái xếp gel Chuyển đổi qua dạng mono-oligome dung dịch Lớn lên Tinh thể Hình 5. Sơ đồ trình tổng hợp zeolit ZSM-5 Nhân tạo gel tổng hợp với hàm lượng nhôm cao, tổng hợp zeolit có hàm lượng nhôm thấp với có mặt bazơ hữu cơ, có mặt bazơ hữu làm cho SBU trở nên bền định hướng hơn. Còn tổng họp với hàm lượng Si thấp trình xảy theo chế tạo nhân dung dịch bằne tác nhân tạo cấu trúc vô (Na+, K+ .). Việc tổne hợp ZSM-5 theo chế phụ thuộc vào yếu tố như: độ kiềm, có mặt ion khác, nồng độ chất phản ứng chất nguồn nhôm nguồn silic. Giữa hai chế chế tạo nhân dung dịch thừa nhận hơn. Cơ chế Flanigen bổ sung hoàn chính: SBƯ dime hoá ngưng tụ thành đoạn mạch bổ sung TO4 (T=SI, Al). sau đoạn mạch ghép nối tạo nên cấu trúc zeolit hoàn chỉnh. ❖ Tổng hợp ZSM-5 không sử dụng chất tạo cấu trúc Mặc dù chất tạo cấu trúc đóng vai trò quan trọng trình tổng hợp zeolit ZSM-5, việc sử dụng chất tạo cấu trúc hữu thường có nhược điểm như: đắt tiền, mùi amin khó chịu (khi tổng hợp phân huỷ chất tạo cấu trúc), thiết bị dễ bị ăn mòn .Việc sử dụng chất tạo mầm trợ kết tinh tránh nhược điểm trên, ZSM-5 hình thành bị dễ chuyển pha trình kết tinh (ZSM-5 ->mordenit quartz) khó tổng hợp zeolit ZSM-5 có tí số Si/Al cao [6]. Đây hạn chế lớn phươns pháp tổng hợp không sử dụng chất tạo cấu trúc. Theo kết nghiên cứu sâu phương pháp tổns hợp này, phương pháp tổns hợp không dùng chất tạo cấu trúc thích hợp với tỷ số Si02/Al203 gel tổns hợp ZSM-5 khoảng 50-70 Na20/Si02 khoảng 0,1 đến 0,2. Sản phẩm ZSM-5 tổng hợp không dùng chất tạo cấu trúc hữu có đặc trưng phổ hồng ngoại (IR), giản đồ nhiễu xạ Rơnshen (XRD) tươns tự sản phẩm tổng hợp sử dụns chất tạo cấu trúc, sons độ bền thuỷ nhiệt hơn. Như vậy, khả tổng hợp ZSM-5 không dùng chất tạo cấu trúc thực. Tuy nhiên để tổng hợp ZSM-5 có hàm lượng Si/Al cao cần -ọ- phải có nghiên cứu sâu yếu tố ảnh hưởng đến tổng hợp ZSM-5 không dùng chất tạo cấu trúc nhiệt độ thời gian kết tinh, già hoá gel, kỹ thuật gây mầm . 3. Các yếu tô ảnh hưởng đến trình tổng hợp Như biết, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến trình tổng hợp zeolit: nhiệt độ, thời gian kết tinh, nguồn nguyên liệu, thành phần gel ban đầu . - Trong có ba yếu tố quan trọng định thành công tổng hợp ZSM-5: tỉ số H20/Si02, Si0,/Al203 Na,0/Si02. Nếu tỉ số H20/Si02 cao dễ tạo pha vô định hình, thấp dễ xảy chuyển pha trình kết tinh. Tỉ số Si0 2/Al203 thấp dễ tạo SBU vòne cạnh cạnh, Si02/Al203 cao dễ hình thành SBU vòng 5, 5- .TỈ lệ Na 20/Si09 cao, nghĩa độ kiềm lớn, xúc tiến tốt cho trình hoà tan (phá vỡ) liên kết gel, hình thành SBU thích hợp để tạo cấu trúc zeolit [6]. - Chất tạo cấu trúc: chất tạo cấu trúc có tác dụng làm tăng tốc độ trình kết tinh, yếu tố góp phần vào tạo thành mạng lưới cấu trúc trình hình thành zeolit. Việc sử dụng chất tạo cấu trúc tổng hợp zeolit ZSM-5 cho phép giảm thời gian kết tinh từ 24 (phương pháp dùng mầm) 96 (phương pháp không sử dụng chất chất tạo cấu trúc) xuống 12 [5]. Tác động template thể hai mặt: + Ánh hưởng tới trình gel hoá tạo nhân: xếp lại đơn vị T0 thành hình khối đặc biệt xung quanh template, tạo nên hình thái định trước cho trình tạo nhân phát triển tinh thể [29]. + Làm giảm hoá học mạng lưới tạo thành [30]. Tất hợp chất sử dụng làm template phải thoả mãn yêu cầu sau: + Có khả hoà tan tốt dung dịch. + Bền điều kiện tổng hợp. + Có khả làm bền khung tinh thể. + Tách khỏi zeolit mà không phá huỷ khung tinh thể. - Công thức cấu tạo TPA-Br (tetra propyl amoni bromua) sau: -L C3 H I C3H7— N — C3H7 I C3 H Br Trong tổng họp zeolit có hai chức [31]: + Đóng vai trò bazơ mạnh làm tăng ion OH hệ, làm tăng pH, tăng khả hoà tan silic độ bão hoà hệ. + Có khả xếp phân tử nước silic, hình thành nên mạng lưới nước mạng lưới silic. Kết việc đưa TPA-Br vào nhận zeolit có cấu trúc hoàn toàn kết tác động định hướng cấu trúc bazơ hữu này. -Ảnh hưởng mầm trình tổng hợp zeolit ZSM-5 không dùns chất tạo cấu trúc. Gần đây, số nghiên cứu nhằm thay chất tạo cấu trúc mầm tinh thể rắn trình kết tinh ZSM-5, vai trò mầm chế kết tinh sao, ảnh hưởng mầm đến chất lượng sản phẩm chưa rõ. Theo [35], mầm có vai trò quan trọng trình tổng hợp zeolit ZSM-5, có ảnh hưởng đến kích thước tinh thể tạo thành rút ngắn thời gian kết tinh. Mầm có vai trò làm thay đổi chế tạo nhân. Nếu hàm lượng mầm > 0,4% có chuyển chế tạo nhân từ dung dịch sang chế tạo nhân gel trình làm cho kích thước độ tinh thẻ giảm. Với hàm lượng mầm < 0,4% hiệu suất kết tinh kích thước tinh tăng. 4. Tính chất zeolit ZSM-5 Nhiều tĩnh chất zeolit ZSM-5 thay đổi theo tỷ số Si/Al. Ví dụ như: tĩnh chất trao đổi tĩnh chất xúc tác . Các tính chất thay đổi tuyến tính với hàm lượng nhôm: dung lượng trao đổi ion hoạt tính tăng theohàm lượng nhôm. Các tính chất vật lý như: cấu trúc tinh thể, thể tích mao quản, mật độ mạng . không phụ thuộc vào tỷ số Si/Al. ❖ Tính chất trao đổi ion Các cation bù trừ điện tích khung zeolit linh động chúng thay cation khác trao đổi ion. Khả trao đổi cation zeolit phụ thuộc vào yếu tố sau: - Bản chất, kích thước trạng thái điện tích cation trao đổi. - Nhiệt độ trao đổi. - Nồng độ loại cation dung dịch trao đổi. - Loại ion liên kết với cation dung dịch trao đổi. - Dung môi (sự trao đổi thực chủ yếu dung môi nước, số thực dung môi hữu cơ). - Đặc tính cấu trúc zeolit - Độ pH dune dịch trao đổi. Dung lượng cation trao đổi zeolit liên quan trực tiếp tới hàm lượng nhôm tinh thể. Nó tăng hàm lượng nhôm tăng số cation bù trừ điện tích tăng. Quá trình trao đổi biểu diễn dạng sau: ^A^(Z) + ZBA(SA) ^ ZAB(S® + ZBA(Ố Trong đó: ZA, ZB điện tích cation trao đổi A, B. (z), (s) số cation zeolit dung dịch tương ứng. Sự trao đổi cation zeolit dẫn tới thay đổi độ bền, tính chất hấp phụ, độ chọn lọc, hoạt tính xúc tác tính chất quan trọng khác. Tính chất trao đổi cation làm mềm nước, tách NH4+ từ nước thải công nghiệp tách lọc phóng xạ từ vật liệu thải phóng xạ. ❖ Tính chất hấp phụ Do có cấu trúc xốp, hệ mao quản có kích thước đồng (3 A°đến 10 A° ứng với cấu trúc zeolit), cho phép phân tử có hình dạng, kích thước phù hợp qua, nên zeolit sử dụng để tách hỗn hợp lỏng, khí R . M ( ) , z e o l i t e s , , p . . 11. B a r r e l ' R . M ( ) , H y d r o t h e r m a l c h e m i s t r y i n z e o l i t e s , A c a d e m i c P r e s s , L o n d o n . 12. B r e c k D . w ( ) , z e o l i t M o l e c u l a r s i e v e s : s t r u c t u r e , c h e m i s t r y a n d u s e , J o h n W i l e y & S o n s , I n c , N e w Y o r k c i t y . 13. K o k o t a i l o G . T . ( ) , s . L . L a w t o n , D . H . O l s o n a n d w . M . M e i e r . N a t u r e , p . Ỉ 14. D a m o u r a ( ) , A n n M i n e s , , p . 15. Jacob Ph. A. and Martena J.A (1987), Synthesis of high silica aluminosilicats zeolites, Amsterdam-Oxford-New York - Tokyo, p. 47 + 53. 16. P. Gallezot, Les zeolithes, recueil des conferences, Lyon, 1974. 17. Centi G. (1995), siglinda perathoner, “Nature of active species in copper-based catalysts and their chemitry of transformation of nitrogen oxides”, Applied catalysis A: General 132, p. 179+259 18. Ratnasamy P. and Kumar R. (1991), “A Serial publiccation dealing with topical thmes in catalysis and elated subjects”, Ferrisilicate analogs of zeolits, 9. 19. Brunet R., Luck R., Wieker W., Fahlk B. (1992), “EPR study on the incorporation of Fe(II) ion in ZSM-5 zeolites independence on the preparation conditions”, J. zeolites, 12, p. 380 + 385 . 20. A. Santos, P. Yustos, A. Quintanilla, F. Garcia-Ochoa. Lower toxicity route in catalytic wet oxidation of phenol at basic pH by using bicarbonate media, Applied catalysis B: Environmental 53 (2004), 181 + 194 21. Hamilton C.E., Teal J.L., Kelly J. A. (1969), Oxidation of aqueuos organic dispersions, U.S . Patent 3.422.802. 22. Mishra V. S., Mahajani V. V., Joshi J. B. (1995), “Review: wet air oxidation”, Ind. Eng. Chem. Res.,34 p. 2+48 23. Weitkamp J., Ernst S. (1994), “Oxidation chemistry with Ti-containing zeolites”, catal. Today, 19. 24. Kirso U. E., Gubergrits M. Ya. (1972), “Kinetics and macromechenism of oxidation of phenol of various structures molecular oxygen in aqueous alkali”, Zh. Prikl, Khim., 45, p. + 835. 25. Imamura S., Sakai T., Ikuyama T. (1982), “Wet oxidation of acetic acid catalyze by copper salts”, Chem. Abstr., 96, 168040. 26.1mamura s., Fukuda I., Ishida s. (1988), “Wet oxidation catalyzed by ruthenium supported on cerium (IV) oxides”, Ind. Eng. Chem. Res., 27, p 718 *721. - 14 2- 27.Printar A., Levee J. (1992), “Catalytic liquid phase oxidation of refractory organic in wastewater”, Chem. Eng. Sci., 47, p. 395-Ỉ-400. 28 Jansen J. c. (1984), “Identification of ZSM-5 type and other ring containing zeolit by IR spectroscopy”, J. Zeolites, 4, p.369n-372. 29. Gilson J.p. (1992), in “Zeolit Microporous solids: Synthesis, Structure, and Reactivity”, Eds. E.G. Derouane, F. Lemos, c. Naccache and F.R. Ribeiro, NATo ASI Ser. Vol 352, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, p. 19. 30 Jacobs A.p. (1992), in “Zeolit Microporous solids: Synthesis, Structure, and Reactivity”, Eds. E.G. Derouane, F. Lemos, c. Naccache and F.R. Ribeiro, NATo ASI Ser. Vol 352, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, p.3. 31 Jacobs A.p (1987), and A. Jonhan Martens. Synthesis of hight aluminosilicat zeolit. Studies in surface science and catalysis., vol 33 chap. 1, p.2 32.Shiralkar v.p. (1989), Clearfield, Synthesis of molecular sieve ZSM-5 without the acid of templates, J.Zeo, vol. p.363. 33. Ullmann’s encyclopedia of industrial chemitry, CD Ullmann’s. 34. J. Weitkamp, s. Ernst (1994). Oxidation chemistry with Ti-containing zeolits, catal. Today, 19. 35. Nguyễn Phi Hùng, Đặng Tuyết Phương, Nguyễn Hữu Phú. Vai Trò mầm trình tổng họp zeolit ZSM-5 không dùng chất tạo cấu trúc, Tạp chí hoá học, T.38 (4), 2000, p 52-Ỉ-56. 36. Jule A. Rabo (1980). Zeolit chemistry and catalysis. Mir. Moscow, p. 115. 37. J. C. Jansen (1984), .Identification of ZSM-type and other 5-ring containing zeolit by i.r. spectros-copy, zeolit, vol 4, p.313 + 318. 38. V. C. Famar (1974). Infrared spectra of minerals, Mineralogical Society, p 366 + 369. 39. V. N. Reinhold (1989). Molecular sieves: principles of systhesis and identification, New York. - 14 3- 40. A. Alejandre, F. Medina, A. Fortuny, P. Salagre (1998). Characterization of copper catalysts and activity for the oxidation of phenol aqueous solutions, App. Catal. B: Environmental, 16, p53 + 67. - 14 4- [...]... rng, oxy hoỏ phenol bng oxy phõn t l mt phn ng ỏi in t Phn ng gia gc aryloxy vi oxy l giai on quyt nh tc phn ng oxy tng cng Kh nng phn ng i vi cỏc dng phenol nh sau: p-metoxyphenol > o-metoxyphenol > o-etylphenol > 2,6-dimetylphenol > o-metylphenol > m-metylphenol > p-clophenol > o-clophenol > phenol > m- clophenol Nh vy trong h cỏc hp cht phenol thỡ phenol v m-clophenol l cỏc cht kộm hot ng nht trong. .. Vi mong mun tỡm kim xỳc tỏc oxy hoỏ phenol mnh hn chuyn hoỏ phenol thnh C02 v H20, ngi ta ó nhiu nghiờn cu cỏc h xỳc tỏc Cu /Zeolit, C 11O/AUO3, FeZSM -5 Trong bn lun ỏn ny, em tin hnh mt s nghiờn cu ỏnh giỏ kh nng xỳc tỏc ca Fe- ZSM- 5 trong phn ng oxy hoỏ phenol cng nh nh hng thi gian kt tinh ti cu trỳc v hot tnh xỳc tỏc ca Fe- ZSM- 5 Phn 2: THC NGHIM I Tng hp zeolit Fe/ ZSM- 5 1 Nguyờn liu - Thy tinh... Cỏc trng thỏi tn ti ca Fe trong tinh th zeolit Fe- ZSM- 5: S phõn b st v cỏc kim loi khỏc trong zeolit ó nghiờn cu mt cỏch cú h thng Núi chung, st cú th tn ti ba v trớ trong zeolit nh sau[18]: + tõm t din trong mng li tinh th + cỏc mao qun trong tinh th + b mt ngoi tinh th Hỡnh 6 Cỏc dng tn ti ca st trong tinh th zeolit FeZSM -5 -Loi I: ion Fe3 + thay th ng hỡnh Si 4+ tr< st trong mns li Ion Na+ l... ion Fe 3+ trong mụi trng axit loóng - 20- Fe3 + + Si(OH)4 - FeHnSi04(nl)+ + (4-n)H+ Fe3 + + H20 - Fe( OH)2+ + H+ Cỏc phc a nhõn ca ferisilicat c to thnh khi nng ca Fe3 + tron2 dung dch vt quỏ 5. 10 "5 M [Fe( H20)6]3+ + Si(OH)4 Fe[ (0Si(0H)3)(H20 )5] 2+ + H30+ Cỏc monome ferisilicat li tip tc ngng t vi phõn t Si(OH)4 to ferisilicat a nhõn [(0Si(0H)3)(H20 )5] 2++ Si(OH)4 {Fe[ 0Si(0H)3]2(H20)4+ + H30+ {Fe[ 0Si(0H)3]2(H20)4}+... liờn kt bn khi: B3+ 0,11 1,47 0,08 Al3+ 0,39 1, 75 0,29 Fe3 + 0,49 1, 85 0,36 3+ 0,47 1,83 0, 35 v5+ 0, 45 1,81 0,33 In3+ 0,62 1,98 0,46 Ga S tng hp Fe- ZSM- 5 khú hon A1 -ZSM- 5 vỡ trong iu kin kt tinh (nhit , pH cao), ion Fe3 + rt d b kt ta Do ú vic tỡm ra cỏc tham s thớch hp cho quỏ trỡnh kt tinh (thi gian, pH, nng ) l rt quan trng Quỏ trỡnh tng hp Fe- ZSM- 5 c mụ t nh sau [18]: cỏc monome silisic c phõn... v ng hc v c ch oxy hoỏ ca phenol v cỏc phenol cha nhúm th trong dung dch kim (pH=9 ,5 H-13) bng oxy phõn t trong nhit 25 -^80C Mc dự cỏc kt qu nhiờn cu ú tht khụng ỳng vi iu kin oxy trong dung dch nc bng khụng khớ, song cng cú th ỏp dns gii thớch c ch v cỏc sn phm oxy hoỏ c hỡnh thnh trong quỏ trỡnh oxy hoỏ trong dung dch nc bng khụng khớ ca phenol C th l, bc phn ng ca oxy bng 0, ca phenol l 1 Nng... trỳc zeolit Khi tng mc trao i Na+ bng cation a hoỏ tr hot tớnh xỳc tỏc ca zeolit tng khụng u v xut hin sii hn trao i cc m qua gii hn ú mi cú hot tớnh xỳc tỏc Giỏ tr cc ph thuc vo t l Si/Al, bn cht cation v bn cht phn ng 5 Zeolit Fe/ ZSM- 5 Gii thiu chung Zeolit Fe- ZSM- 5 cú cu trỳc MFI, trong ú Si4+ c thay th ng hỡnh bi Fe3 + trong mng tinh th Mt trong cỏc phng phỏp thay i tnh cht axit b mt ca zeolit. .. thay th ng hỡnh cỏc ion khỏc nh Fe, Ga, B, Ti, Co cho Si 4+ Mt khỏc, s thay th ú ó m ra nhng kh nng ng dng mi ca h MFI Vớ d Ga -ZSM- 5 cú hot tớnh cao cho quỏ trỡnh thm hoỏ - 19- cỏc alkan Khi thay th ng hỡnh, lc axit ca tõm Bronsted ca cỏc zeolit Al- ZSM- 5, FeZSM -5, Ga -ZSM- 5 cng thay i Fe- ZSM- 5 ngoi tớnh cht xỳc tỏc axit cũn cú tớnh cht oxy hoỏ kh Vỡ vy, nú khụng nhng c dựng trong cỏc phn ng chuy hoỏ hydrocacbon... cha phenol hu 2+ ht u s dng 2+ phng phỏp ng th cha cỏc ion kim loi lm xỳc tỏc (Fe , Cu )- H xỳc tỏc Fenton vi tỏc nhõn oxy hoỏ l H 902 l h xỳc tỏc hu hiu ó s dns t lõu x lý nc thi, bc then cht trong c ch xỳc tỏc h Fenton l vic to thnh gc hydroxyl (HO) t HX>2 v Fe2 + theo c ch sau: Fe2 + + H202 Fe3 + + OH + HO Fe3 + + H202 - H+ + HOO HO + H202 -> HOO + H2o Fe2 + + HO + Fe3 + - Fe2 + + OH Phn ng thc hin trong. .. axit khỏc nhau Tớnh axit ca phenol cũn biu hin phn ng vi FeCl 3 to phc cú mu tớm m [Fe( OC6H5)6]Cl3 [7] 2 S ụ nhim mụi trng do phenol Phenol v cỏc dn xut ca phenol chim mt v trớ quan trng trong cụng nghip hoỏ hc Tng sn lng hng nm ca th gii khong 2 ,5 triu tn Phenol, axit crysylic v cresol c s dng sn xut nha phenol- focmaldehyt v phosphat-tricresyl Phenol, alkyl -phenol v poly phenol l cỏc nguyờn liu quan . dụng zeolit Fe- ZSM -5 (với tỷ lệ Si /Fe khác nhau) và xem xét ảnh hưởng của thời gian tổng hợp đến cấu trúc và hoạt tính xúc tác Fe- ZSM -5 trong phản ứng oxy hoá phenol. Đây là xúc tác dị thể kiểu Fenton. hạn đó mới có hoạt tính xúc tác. Giá trị cc phụ thuộc vào tỷ lệ Si/Al, bản chất cation và bản chất phản ứng. 5. Zeolit Fe/ ZSM -5 ❖ Giới thiệu chung Zeolit Fe- ZSM -5 có cấu trúc MFI, trong đó Si 4+ . vị cấu trúc và cách ghép nối tạo zeolit có cấu trúc khác nhau (a) Cấu trúc đặc trưng của ZSM -5 (b) Chuỗi các đơn vị cấu trúc trong ZSM -5 5,1 X 5, 7 Â Â (d) Hệ thống mao quản của ZSM -5 Hình 4. Cấu