Xúc tác mới trên cơ sở hệ bismuth molybdate cho phản ứng oxy hóa chọn lọc propylen thành acrolein

Xúc tác mới trên cơ sở hệ bismuth molybdate cho phản ứng oxy hóa chọn lọc propylen thành acrolein

BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Xúc tác sở hệ Bismuth-molybdate cho phản ứng oxy hóa chọn lọc Propylen thành Acrolein GVHD: PGS.TS Lê Minh Thắng Nhóm Lớp: Hóa dầu 1,2 – K50 Nội dung  Tổng quan  Thực nghiệm  Kết nghiên cứu - Cấu trúc thành phần pha mẫu xúc tác - Hoạt tính mẫu xúc tác  Kết luận Tổng quan  Phản ứng: CH2=CH-CH3 + O2  Xuc   tac  → CH2=CH-CHO +H2O  Các loại xúc tác sử dụng nghiên cứu - Xúc tác đồng, Atimoan –Sb, Molipdat - Hệ xúc tác Bi – Mo - Hệ xúc tác đa cấu tử dựa hệ Bi - Mo Tổng quan  Cơ chế phản ứng hệ xúc tác Bi-Mo: Hai giai đoạn định tách Hα vận chuyển oxy vào mạng lưới xúc tác Hướng nghiên cứu  Nghiên cứu xúc tác Bi-Mo bổ sung oxit kim loại ( TiO2, MgO, SnO2 …)  tìm xúc tác có hoạt tính tốt  Nghiên cứu tổng hợp chất mang ZrO2 tẩm mẫu xúc bổ sung oxit mà có hoạt tính tốt lên chất mang tổng hợp, kiểm tra hoạt tính xúc tác mang chất mang Thực nghiệm  Tổng hợp xúc tác BiMo bổ sung oxit kim loại Quy trình tổng hợp xúc tác Bismut molybdat  Tổng hợp chất mang Thực nghiệm Quy trình tổng hợp chất mang Thực nghiệm  Tẩm xúc tác BiMo bổ sung SnO2 lên chất mang ZrO2 Quy trình tẩm xúc tác lên chất mang Các phương pháp phân tích cấu trúc xúc tác  Phương pháp hấp phụ đa lớp BET  Phương pháp nhiễu xạ tia X – XRD  Phương pháp kính hiển vi điện tử SEM, TEM Thực nghiệm  Sơ đồ phản ứng xác định hoạt tính xúc tác  Chế độ phản ứng: nhiệt độ 350o – 500oC, mxt = 0,1÷0,2g Kết nghiên cứu  Xúc tác BiMo có bổ sung TiO2  xúc tác Bi Mo bổ sung hàm lượng nhỏ TiO2  Hoạt tính xúc tác tăng không nhiều so với xúc tac BiMo  Mẫu 0,5% mol TiO2 có hoạt tính cao  Ở nhiệt độ cao 500oC có tăng hoạt tính giảm thêu kết tăng độ dẫn oxy có mặt Ti Kết nghiên cứu  Xúc tác BiMo có bổ sung TiO2  Xúc tác Bi Mo bổ sung hàm lượng lớn TiO2  Hoạt tính tăng đáng kể, lớn xúc tác bổ sung lượng nhỏ TiO2  Có xảy hiệp trợ xúc tác  Nguyên nhân phân tán xúc tác lên TiO2 có SBET cao (SBET = 54 m2/g) Kết nghiên cứu  Xúc tác BiMo có bổ sung số kim loại khác  Thành phần pha  Xúc tác beta BiMo chủ yếu pha β  Xúc tác bổ sung MgO chứa chủ yếu pha β có chút pha γ  Xúc tác bổ sung SnO2 chứa chủ yếu pha γ có chút pha α, β  Xúc tác bổ sung CeO2 chứa chủ yếu pha α Kết nghiên cứu  Xúc tác BiMo bổ sung số kim loại khác  Hoạt tính xúc tác  Tốc độ tiêu thụ propylen tốc độ tạo thành acrolein tăng tương ứng với  Xúc tác có bổ sung SnO2 có hoạt tính cao Sn có tính dẫn oxy tốt Kết nghiên cứu  Xúc tác chất mang ZrO2  Tổng hợp chất mang  Diện tích bề mặt cao ≈ 100m2/g  Khi nung nhiệt độ cao bề mặt riêng giảm  Mẫu nung NaCl có độ giảm bề mặt riêng nhỏ mẫu không nung NaCl Kết nghiên cứu  Xúc tác chất mang ZrO2  Tổng hợp chất mang Đường hấp phụ nhả hấp phụ mẫu ZrO2 sau nung 600oC NaCl  Xuất vòng trễ  Đây vật liệu mao quản trung bình Kết nghiên cứu  Xúc tác chất mang ZrO2  Tổng hợp chất mang  Thành phần pha 2θ=27,76 Intensity, a.u 350 2θ=31,12 2θ=50,32 300 2θ=34,24 250 2θ=24,4 2θ=55,78 ZrO2 nung 600 - D2 200 150 100 ZrO2 nung 600 cung NaCl - D3 50 20 30 40 50 theta, degree 60 Giản đồ XRD hai mẫu ZrO2  Giản đồ giống nhau, hai mẫu ZrO2 tinh khiết  Mẫu nung NaCl có hạt nhỏ cường độ peak nhỏ  NaCl có tác dụng chống thêu kết, làm hạt nhỏ 70 Kết nghiên cứu  Xúc tác chất mang ZrO2  Tổng hợp chất mang  Kích thước hạt ảnh chụp TEM mẫu ZrO2 sau nung 600oC NaCl  Kích thước hạt nhỏ đồng nhau, khoảng 8nm Kết nghiên cứu  Xúc tác chất mang ZrO2  Hoạt tính xúc tác mang chất mang toc tao tahnh acrolein, mol/g.s toc tieu thu propylen, mol/s.g hiet phan ung, oC TC1 TC2 nhiet phan ung, oC beta + 12% SnO2 TC2 TC1  Tốc độ tiêu thụ tăng tương ứng với tốc độ tạo thành acrolein nhiệt độ tăng đặc biệt nhiệt độ cao  Hoạt tính xúc tác có chất mang thấp xúc tác chất mang, lượng xúc tác nhỏ Kết nghiên cứu  Xúc tác chất mang ZrO2  Hoạt tính xúc tác BiMO bổ sung SnO2 chất mang toc tao tahnh acrolein mol/g.s nhiệt độ phản ứng, oC beta + 12% Sn TC2 TC1 Tốc độ tạo thành acrolein tính đơn vị xúc tác  Hiệu suất sử dụng xúc tác chất mang cao chất mang, phân tán tâm hoạt tính lên mao quản chất mang Kết luận  Bổ sung TiO2 làm tăng hoạt tính xúc tác so với xúc tác BiMo ban đầu đặc biệt lượng lớn có hiệp trợ xúc tác Tìm hàm lượng tối ưu TiO2 bổ sung 75%mol  Mẫu xúc tác bổ sung 12% SnO2 có hoạt tính cao mẫu xúc tác bổ sung oxit kim loại Mg, Ce, Sn, Ti  Tổng hợp thành công chất mang ZrO2, diện tích bề mặt mẫu ZrO2 chưa nung 133m2/g, tẩm xúc tác BiMo bổ sung SnO2 lên chất mang hiệu suất sử dụng xúc tác chất mang cao không mang chất mang → tiết kiệm xúc tác  Hướng nghiên cứu tối ưu hóa hàm lượng xúc tác mang chất mang để đạt hoạt tính cao Em xin chân thành cảm ơn!! [...]... tăng tương ứng với tốc độ tạo thành acrolein khi nhiệt độ tăng đặc biệt ở nhiệt độ cao  Hoạt tính xúc tác có chất mang thấp hơn xúc tác không có chất mang, do lượng xúc tác chính nhỏ Kết quả nghiên cứu  Xúc tác trên chất mang ZrO2  Hoạt tính xúc tác BiMO bổ sung SnO2 trên chất mang toc do tao tahnh acrolein mol/g.s nhiệt độ phản ứng, oC beta + 12% Sn TC2 TC1 Tốc độ tạo thành acrolein tính trên một... hơn xúc tác bổ sung lượng nhỏ TiO2  Có xảy ra hiệp trợ xúc tác  Nguyên nhân có thể do phân tán xúc tác lên TiO2 có SBET cao (SBET = 54 m2/g) Kết quả nghiên cứu  Xúc tác BiMo có bổ sung một số kim loại khác  Thành phần pha  Xúc tác beta BiMo chủ yếu là pha β  Xúc tác bổ sung MgO chứa chủ yếu pha β và có một chút pha γ  Xúc tác bổ sung SnO2 chứa chủ yếu pha γ và có một chút pha α, β  Xúc tác bổ... vị xúc tác chính  Hiệu suất sử dụng xúc tác trên chất mang cao hơn khi không có chất mang, do sự phân tán tâm hoạt tính lên mao quản chất mang Kết luận  Bổ sung TiO2 đã làm tăng hoạt tính của xúc tác mới so với xúc tác BiMo ban đầu đặc biệt tại lượng lớn có hiệp trợ xúc tác Tìm được hàm lượng tối ưu TiO2 bổ sung là 75%mol  Mẫu xúc tác bổ sung 12% SnO2 có hoạt tính cao nhất trong các mẫu xúc tác. .. chút pha α, β  Xúc tác bổ sung CeO2 chứa chủ yếu pha α Kết quả nghiên cứu  Xúc tác BiMo bổ sung một số kim loại khác  Hoạt tính xúc tác  Tốc độ tiêu thụ propylen và tốc độ tạo thành acrolein tăng tương ứng với nhau  Xúc tác có bổ sung SnO2 có hoạt tính cao nhất do Sn có tính dẫn oxy tốt nhất Kết quả nghiên cứu  Xúc tác trên chất mang ZrO2  Tổng hợp chất mang  Diện tích bề mặt khá cao ≈ 100m2/g... loại Mg, Ce, Sn, Ti  Tổng hợp thành công chất mang ZrO2, diện tích bề mặt mẫu ZrO2 chưa nung là 133m2/g, tẩm xúc tác BiMo bổ sung SnO2 lên chất mang hiệu suất sử dụng xúc tác trên chất mang cao hơn khi không mang trên chất mang → tiết kiệm xúc tác  Hướng nghiên cứu tiếp theo sẽ tối ưu hóa hàm lượng xúc tác mang trên chất mang để đạt hoạt tính cao nhất Em xin chân thành cảm ơn!! ... Xúc tác BiMo có bổ sung TiO2  xúc tác Bi Mo bổ sung hàm lượng nhỏ TiO2  Hoạt tính xúc tác tăng không nhiều so với xúc tac BiMo  Mẫu 0,5% mol TiO2 là có hoạt tính cao hơn cả  Ở nhiệt độ cao 500oC có sự tăng hoạt tính do giảm sự thêu kết và tăng độ dẫn oxy khi có mặt Ti Kết quả nghiên cứu  Xúc tác BiMo có bổ sung TiO2  Xúc tác Bi Mo bổ sung hàm lượng lớn TiO2  Hoạt tính tăng đáng kể, lớn hơn xúc. .. hơn  NaCl có tác dụng chống thêu kết, làm hạt nhỏ và đều 70 Kết quả nghiên cứu  Xúc tác trên chất mang ZrO2  Tổng hợp chất mang  Kích thước hạt ảnh chụp TEM mẫu ZrO2 sau nung 600oC cùng NaCl  Kích thước hạt khá nhỏ và đồng đều nhau, khoảng 8nm Kết quả nghiên cứu  Xúc tác trên chất mang ZrO2  Hoạt tính xúc tác mang trên chất mang toc do tao tahnh acrolein, mol/g.s toc do tieu thu propylen, mol/s.g... có độ giảm bề mặt riêng nhỏ hơn mẫu không nung cùng NaCl Kết quả nghiên cứu  Xúc tác trên chất mang ZrO2  Tổng hợp chất mang Đường hấp phụ và nhả hấp phụ của mẫu ZrO2 sau nung 600oC cùng NaCl  Xuất hiện vòng trễ  Đây là vật liệu mao quản trung bình Kết quả nghiên cứu  Xúc tác trên chất mang ZrO2  Tổng hợp chất mang  Thành phần pha 2θ=27,76 Intensity, a.u 350 2θ=31,12 2θ=50,32 300 2θ=34,24 250 ... –Sb, Molipdat - Hệ xúc tác Bi – Mo - Hệ xúc tác đa cấu tử dựa hệ Bi - Mo Tổng quan  Cơ chế phản ứng hệ xúc tác Bi-Mo: Hai giai đoạn định tách Hα vận chuyển oxy vào mạng lưới xúc tác Hướng nghiên... Cấu trúc thành phần pha mẫu xúc tác - Hoạt tính mẫu xúc tác  Kết luận Tổng quan  Phản ứng: CH2=CH-CH3 + O2  Xuc   tac  → CH2=CH -CHO +H2O  Các loại xúc tác sử dụng nghiên cứu - Xúc tác đồng,... Xúc tác bổ sung CeO2 chứa chủ yếu pha α Kết nghiên cứu  Xúc tác BiMo bổ sung số kim loại khác  Hoạt tính xúc tác  Tốc độ tiêu thụ propylen tốc độ tạo thành acrolein tăng tương ứng với  Xúc