Tiểu luận môn động học xúc tác vật liệu mao quản trung bình SBA 15

Đ Ề TÀI S Ố 14: VẬT LIỆU MAO QUẢN TRUNG BÌNH SBA-15 1.Gi ới thi ệu Ảnh TEM SBA-15 Ảnh SEM SBA-15 1.1.Khái niệm SBA-15 vật liệu MQTB Tên: SantaBarbaraAmorphous Cấu trúc đối xứng lục lăng trật tự Một thành viên họ vật liệu SBA Được công bố vào năm 1998 1.2.Ưu điểm Đường kính mao quản lớn(2÷ 30nm), Độ bền thủy nhiệt cao Mao quản đồng đều, Hình ảnh mao quản trung bình trật tự SBA-15 nối với qua cầu nối vi mao quản Tổng h ợp Nguồn silic Chất ĐHCT Thời gian già hóa Nhiệt độ nung Yếu tố pH dung dịch etc… Chất ĐHCT (PEO)x(PPO)y(PEO)x chuỗi EO bề dày thành mao quản nhóm PO đường kính cấu trúc mao quản 2.1.Sự hình thành vật liệu SBA-15 Chất hoạt động bề mặt hòa tan nước hình thành nên pha mixen, phần kị nước PPO nằm bên phần ưa nước PEO phía mixen TEOS chịu thủy phân nước hình thành nhóm silanol: -Si-OR + H2O-> -Si-OH + ROH Sự ngưng tụ theo kiểu oxo hóa ancol hóa hình thành nên silicaoligome: Các silicaoligome tương tác với mixen hình thành cấu trúc pha theo kiểu tương tác S+X-I+( hay la…) Tương tác chất HĐBM silicaoligome Hình 2.1 Pha mixen dạng lập phương tâm khối F127 ĐHCT Pluronic P123(EO20PO70EO20), Ảnh hư ởng Khi nồng độ P123 cao 6% có silicdioxit gel tạo thành Nồng độ P123 nhỏ 0,5% tạo thành silicdioxit vô định hình ĐHCT Pluronic P123(EO20PO70EO20), Hình 2.3 Mixen Pluronic P123 Ngu ồn cung c ấp Si Nguồn silic ảnh hưởng đến khả kết tinh, hình dạng, kích thước hạt Nguồn khác: Rơm, rạ, vỏ trấu thủy tinh lỏng Na2SiO3 TMOS, (CH3O)4Si TEOS, (C2H5O)4Si  TEOS,TMOS nguồn silic tinh khiết không bị lẫn tạp chất  TEOS chọn làm nguồn cung cấp silic cho trình tổng hợp SBA-15 2.2.Sơ đồ Sơ đồ chế tổng quát hình thành vật liệu SBA-15 Sơ đồ tổng hợp SBA-15 Bằng cách sử dụng chất ĐHCT nhiệt độ khác tạo SBA-15 với kích thước mao quản, diện tích bề mặt, độ dày tường mao quản khác nhau, Bảng 1: Ảnh hưởng điều kiện tổng hợp (chất ĐHCT nhiệt độ) đến sản phẩm tổng hợp   Hình 2.3: Đường đẳng nhiệt hấp phụ – giải hấp phụ N2 77K vật liệu SBA-15 loại chất ĐHCT   Hình 2.4 hình ảnh vật liệu SBA-15 quan sát kính hiển vi điện tử quét JEOL 6300-F F với độ phóng đại khác Kết cho thấy SBA-15 có dạng hình sợi (ống) tạo thành bó, với đường kính sợi khoảng 1μm Hình 2.5 Đường đẳng nhiệt hấp phụ – giải hấp phụ N2 (a) đường phân bố kích thước mao quản vật liệu SBA-15 (b) 3.Biến tính vật liệu mao quản trung bình 3.1.Gắn nhóm chức lên bề mặt vật liệu Tổng hợp trực tiếp MPTMS(CH3O)3-Si(CH2)3-SH để gắn nhóm thiol(-SH) APTES-( NH2-(CH2)3-Si(C2H5O)3 để gắn nhóm amin(-NH2) Quá trình ngưng tụ tạo sản phẩm biến tính trực tiếp Biến tính sau tổng hợp 3.2.Đưa kim loại hoạt động vào vật liệu Trao đổi ion chất định hướng cấu trúc với cation kim Tổng hợp thủy nhiệt trực tiếp Ngâm tẩm với hợp chất kim loại 4.Ứng dụng vật liệu MQTB SBA-15  Hấp phụ Vật liệu SBA-15 có diện tích bề mặt lớn nên số tâm hấp phụ nhiều Xúc tác SBA-15 phân tử silicdioxit trơ, tâm xúc tác SBA-15 thích hợp làm chất mang trình tổng hợp xúc tác Trong công nghệ lọc–hóa dầu Sử dụng Pt/TiO2-SBA-15 làm xúc tác cho trình hidrathóa benzandehit Tổng hợp chất xúc tác Co-MoS2 chất SBA-15 xử lý lưu huỳnh (HDS) Nguyên nhân hoạt tính [...]... dụng của vật liệu MQTB SBA- 15  Hấp phụ Vật liệu SBA- 15 có diện tích bề mặt lớn nên số tâm hấp phụ nhiều Xúc tác SBA- 15 là những phân tử silicdioxit trơ, không có tâm xúc tác vì vậy SBA- 15 thích hợp làm chất mang trong quá trình tổng hợp xúc tác Trong công nghệ lọc–hóa dầu Sử dụng Pt/TiO2 -SBA- 15 làm xúc tác cho quá trình hidrathóa benzandehit Tổng hợp chất xúc tác Co-MoS2 trên chất nền SBA- 15 xử lý... liệu SBA- 15 đã loại chất ĐHCT   Hình 2.4 là hình ảnh của vật liệu SBA- 15 quan sát bởi kính hiển vi điện tử quét JEOL 6300-F F với các độ phóng đại khác nhau Kết quả cho thấy SBA- 15 có dạng hình sợi (ống) và tạo thành từng bó, với đường kính sợi khoảng 1μm Hình 2.5 Đường đẳng nhiệt hấp phụ – giải hấp phụ N2 (a) và đường phân bố kích thước mao quản của vật liệu SBA- 15 (b) 3.Biến tính vật liệu mao quản trung. .. SBA- 15 2.2.Sơ đồ Sơ đồ cơ chế tổng quát hình thành vật liệu SBA- 15 Sơ đồ tổng hợp SBA- 15 Bằng cách sử dụng các chất ĐHCT và nhiệt độ khác nhau có thể tạo ra SBA- 15 với các kích thước mao quản, diện tích bề mặt, độ dày tường mao quản khác nhau, Bảng 1: Ảnh hưởng của điều kiện tổng hợp (chất ĐHCT và nhiệt độ) đến sản phẩm tổng hợp   Hình 2.3: Đường đẳng nhiệt hấp phụ – giải hấp phụ N2 ở 77K của vật liệu. .. vật liệu SBA- 15 (b) 3.Biến tính vật liệu mao quản trung bình 3.1.Gắn các nhóm chức năng lên bề mặt vật liệu Tổng hợp trực tiếp MPTMS(CH3O)3-Si(CH2)3-SH để gắn các nhóm thiol(-SH) APTES-( NH2-(CH2)3-Si(C2H5O)3 để gắn các nhóm amin(-NH2) Quá trình ngưng tụ tạo sản phẩm biến tính trực tiếp Biến tính sau tổng hợp 3.2.Đưa kim loại hoạt động vào vật liệu Trao đổi ion của chất định hướng cấu trúc với cation