Luận văn Thạc sỹ hóa học Nghiên cứu điều chế Crom Oxid Cr2O3 sử dụng trong xúc tác

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRƯƠNG THỊ TUYẾT NHUNG NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ CROM OXID Cr2O3 SỬ DỤNG TRONG XÚC TÁC LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2009 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRƯƠNG THỊ TUYẾT NHUNG NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ CROM OXID Cr2O3 SỬ DỤNG TRONG XÚC TÁC CHUYÊN NGÀNH: HÓA VÔ CƠ MÃ SỐ: 04 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: Tiến só Huỳnh Thò Kiều Xuân THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2009 - 12 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác MỞ ĐẦU Cr2O3 oxid kim loại thu hút nhiều quan tâm ý nhiều lónh vực Bên cạnh ứng dụng rộng rãi sống bột màu xanh cao cấp dùng kiến trúc làm đá granite, quét tường nhà, dùng thủy tinh màu, đồ gốm, sơn chòu nhiệt, mực in, thuốc vẽ… Cr2O3 dùng làm chất xúc tác làm chất mang ứng dụng phản ứng oxi hóa, hidro hóa, dehidro hóa, tổng hợp chất hữu cơ, chuyển hóa khí than, phản ứng trao đổi nguyên tố đồng vò… Cho đến có nhiều công trình nghiên cứu phương pháp điều chế Cr2O3 công bố như: phương pháp thủy nhiệt, nhiệt phân lase-cảm ứng, ngưng hơi, sol-gel, phương pháp học, phân hủy nhiệt, phương pháp điện hóa…Tùy theo hiệu kinh tế phạm vi ứng dụng mà lựa chọn phương pháp điều chế cho thích hợp Riêng lónh vực xúc tác, xu hướng muốn tăng cao hoạt tính Cr2O3 Cr2O3 nghiên cứu hình thức biến tính khác vai trò pha hoạt tính /chất mang Trong phạm vi đề tài này, tiến hành tổng hợp Cr2O3 phương pháp sol-gel Cr2O3 chất mang Diatomite Bên cạnh khảo sát hoạt tính xúc tác sản phẩm đối tượng congo đỏ để tìm phương pháp điều chế Cr2O3 có hoạt tính xúc tác tốt Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung -3Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn cô Huỳnh Thò Kiều Xuân tận tình hướng dẫn giúp đỡ nhiều trình thực đề tài Xin cảm ơn thầy cô môn Hóa Vô Cơ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình làm việc môn Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung -1Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác TÓM TẮT Crom (III) oxid (Cr2O3) điều chế phương pháp sol gel với dung dòch CrCl3, triethylamin 1,1,1- tricloroethan ethanol Cr2O3 chất mang diatomite điều chế phương pháp sol gel với thay đổi hàm lượng Cr2O3, tỉ lệ thể tích ethanol thời gian nung Kết XRD SEM cho thấy crom (III) oxid có cấu trúc α-Cr2O3, tinh thể Cr2O3 phủ diatomite trạng thái phân tán Hoạt tính xúc tác mẫu đánh giá qua phản ứng oxy hóa congo đỏ oxygen không khí Các kết khảo sát cho thấy mẫu Cr2O3 Cr2O3/diatomite có hoạt tính tốt với điều kiện sau: (1) Mẫu Cr2O3: nồng độ mol dung dòch CrCl3 0.25M, tỉ lệ thể tích ethanol : dung dòch khảo sát 1:10, xử lý nhiệt 500oC (2) Mẫu Cr2O3/diatomite: khối lượng Cr2O3 20%, tỉ lệ thể tích ethanol : dung dòch khảo sát 1:10, xử lý nhiệt 500oC Các kết cho thấy mẫu Cr2O3 phủ diatomite có hoạt tính tốt mẫu Cr2O3 Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung -2Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác ABSTRACT Chromium oxide (Cr2O3) was prepared using the sol-gel method with chromic chloride, triethylamine, 1,1,1- tricloroethane and ethanol Cr2O3 supported on diatomite were also prepared using the sol-gel method with various amounts of Cr2O3, volume of ethanol and calcined time The XRD and SEM results indicated that the chromium oxide crystals were α-Cr2O3 structure, Cr2O3 crystals covered on diatomite with the diffinatial particale size The catalytic activity of the samples was evaluated by the oxydation reaction of red congo in water The results showed that the Cr2O3 sample and the Cr2O3/diatomite sample had good activity in the following conditions: (1) The Cr2O3 sample: Molar concentration of the used chromic chloride in the solution was 0.25M, the volume ratio of ethanol and the solution was 1:10, thermally treating the Cr2O3 sample at 500oC for 1h (2) The Cr2O3/diatomite sample : Mass of Cr2O3 was 20%, the volume ratio of ethanol and the solution was 1:10, thermally treating the Cr2O3/diatomite sample at 500oC for 1h Cr2O3 which supported on diatomite had the higher activity than Cr2O3 Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung -4Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG .8 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .10 MỞ ĐẦU 12 Chương 13 TỔNG QUAN 13 1.1 Cấu trúc, tính chất vật lý hóa học crom (III) oxid 13 1.1.1 Cấu trúc tính chất vật lý .13 1.1.2 Tính chất hóa học 14 1.1.3 Ứng dụng Cr2O3 15 1.2 Giới thiệu diatomite 16 1.2.1 Sơ lược diatomite .16 1.2.2 Các tính chất diatomite 18 1.2.3 Ứng dụng diatomite 18 1.2.4 Các phương pháp xử lý diatomite 19 1.2.5 Một số hệ xúc tác sử dụng diatomite 20 1.3 Các phương pháp điều chế Cr2O3 20 1.3.1 Phương pháp thủy nhiệt 20 1.3.2 Phương pháp nhiệt phân laser cảm ứng 21 Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung -5Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác 1.3.3 Phương pháp hóa 24 1.3.4 Phương pháp sol- gel .26 1.3.5 Phương pháp tổng hợp đốt cháy dung dòch .30 1.3.6 Phương pháp điện hóa .35 1.4 Các phương pháp điều chế hệ xúc tác với Cr2O3 đóng vai trò pha hoạt tính chất mang 38 1.4.1 Từ nguyên liệu đầu CrO3 38 1.4.2 Từ nguyên liệu đầu muối Cr(III) 40 1.5 Sơ lược chất màu congo đỏ sử dụng thực nghiệm .44 1.5.1 Tính chất vật lý .44 1.5.2 Phản ứng nhận biết 44 1.5.3 Ứng dụng .45 1.5.4 Quá trình oxi hóa congo đỏ O2 không khí 45 Chương 46 THỰC NGHIỆM 46 2.1 Mục tiêu nội dung nghiên cứu 46 2.1.1 Mục tiêu nghiên cứu 46 2.2.2 Nội dung nghiên cứu .46 2.3 Dụng cụ, thiết bò hóa chất 47 2.4 Chuẩn bò dung dòch 48 2.5 Các phương pháp phân tích 49 2.5.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 49 2.5.2 Phương pháp chụp ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM) 49 Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung -6Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác 2.5.3 Phương pháp đo độ hấp thu khí (BET) 49 2.6 Các phương pháp tạo mẫu .49 2.6.1 Điều chế Cr2O3 phương pháp sol-gel .49 2.6.2 Điều chế hệ xúc tác Cr2O3 chất mang Diatomite phương pháp sol-gel 51 2.6.3 Kí hiệu mẫu .52 2.7 Oxi hóa congo đỏ oxigen không khí 54 2.7.1 Phương pháp oxi hóa congo đỏ oxigen không khí 54 2.7.2 Phương pháp khảo sát khả hấp phụ congo đỏ mẫu xúc tác 55 2.7.3 Phương pháp xác đònh nồng độ congo đỏ .55 2.7.4 Xác đònh bước sóng cực đại λmax congo đỏ 56 2.7.5 Dựng đường chuẩn cho dung dòch congo đỏ 56 Chương 58 KẾT QUẢ - BIỆN LUẬN 58 3.1 Khảo sát cấu trúc hình thái tinh thể .58 3.1.1 Khảo sát cấu trúc tinh thể .58 3.1.2 Khảo sát hình thái tinh thể 62 3.1.3 Khảo sát diện tích bề mặt riêng 66 3.2 Khảo sát hoạt tính xúc tác Cr2O3 riêng lẻ 67 3.2.1 Khảo sát khả oxy hóa congo đỏ oxygen không khí xúc tác 67 3.2.2 Ảnh hưởng nồng độ dung dòch muối Cr(III) 68 3.2.3 Ảnh hưởng nhiệt độ nung 71 3.2.4 Ảnh hưởng dung môi hữu ethanol .73 Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung -7Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác 3.3 Khảo sát hoạt tính xúc tác Cr2O3/diatomite 75 3.3.1 Khảo sát khả hấp phụ hoạt tính xúc tác diatomite 75 3.3.2 Ảnh hưởng hàm lượng Cr2O3 76 3.3.3 Ảnh hưởng hàm lượng ethanol 78 3.3.4 Ảnh hưởng thời gian nung mẫu 80 3.4 So sánh hoạt tính xúc tác Cr2O3/diatomite với Cr2O3 riêng lẻ 82 3.5 So sánh hoạt tính xúc tác Cr2O3/diatomite điều chế phương pháp sol gel với phương pháp nung phân hủy 83 Chương 85 KẾT LUẬN .85 TÀI LIỆU THAM KHẢO .86 PHỤ LỤC 889 Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung - 79 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác Bảng 3.13 Độ chuyển hóa congo đỏ mẫu tích ethanol khác t, phút VC2 H 5OH Mẫu 30 60 90 120 150 180 210 240 19.31 25.95 31.68 37.41 39.52 40.12 Vdd CD4 6.04 14.48 CD10 1:20 7.60 19.74 25.81 32.79 36.73 41.89 44.62 44.93 CD2 1:10 5.78 24.60 31.88 41.29 46.14 52.82 57.37 57.97 CD5 1:5 15.74 23.31 28.75 32.08 36.92 40.55 42.06 42.37 CD6 2:5 19.47 26.17 29.82 32.86 35.30 37.43 39.87 40.17 70.00 60.00 H (%) CD4 50.00 CD10 40.00 CD2 CD5 30.00 CD6 20.00 10.00 0.00 50 100 150 200 250 300 t (phút) Hình 3.16 Độ chuyển hóa congo đỏ mẫu tích ethanol khác Nhận xét Mẫu CD2 có mặt ethanol có hoạt tính xúc tác cao đạt 57.97% cao so với mẫu CD4 mặt ethanol đạt 40.12% Khi tăng hàm lượng etanol hiệu xúc tác không cao Có thể với tỉ lệ thể tích ethanol : thể tích dung dòch khảo sát 1:10 điều kiện tốt đủ để Cr2O3 phân tán đặn bề mặt Datomite Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung - 80 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác Từ kết trên, chọn mẫu tối ưu CD2 (hàm lượng Cr2O3/diatomite 20%, tỉ lệ thể tích ethanol : thể tích dung dòch khảo sát 1:10) để khảo sát tiếp ảnh hưởng thời gian nung đến hoạt tính xúc tác mẫu 3.3.4 Ảnh hưởng thời gian nung mẫu Chúng tiến hành khảo sát độ chuyển hóa congo đỏ H(%) sau 240 phút mẫu Cr2O3/diatomite theo thay đổi thời gian nung mẫu Các yếu tố tạo mẫu là: • Yếu tố cố đònh - Hàm lượng Cr2O3 / diatomite : 20% - Nhiệt độ nung mẫu : 5000C - Tỉ lệ thể tích ethanol : thể tích dung dòch khảo sát 1:10 • Yếu tố thay đổi - Thời gian nung mẫu 45, 60, 75, 90 phút Kết khảo sát trình bày bảng 3.14 hình 3.17 Bảng 3.14 Độ chuyển hóa congo đỏ mẫu có thời gian nung khác t, phút Mẫu Thời gian nung mẫu 30 60 90 120 150 180 210 240 CD7 45 phút 17.87 28.30 37.25 42.91 47.98 51.85 53.94 54.54 CD2 60 phút 5.78 24.60 31.88 41.29 46.14 52.82 57.37 57.97 CD8 75 phút 6.23 17.49 24.31 31.42 37.04 43.27 47.41 48.30 CD9 90 phút 5.44 14.48 22.03 28.36 34.69 37.11 38.31 38.62 Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung - 81 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác 70.00 60.00 CD7 CD2 50.00 CD8 40.00 H (%) CD9 30.00 20.00 10.00 0.00 50 100 150 200 250 300 t (phút) Hình 3.17 Độ chuyển hóa congo đỏ mẫu có thời gian nung khác Nhận xét Kết khảo sát cho thấy hiệu suất chuyển hóa mẫu CD2 nung 60 phút cao so với mẫu lại Có thể thời gian nung 60 phút đủ để tinh thể Cr2O3 tạo hoàn toàn bề mặt diatomite Hiệu suất chuyển hóa mẫu CD7 nung 45 phút thấp mẫu CD2 Điều thời gian nung 45 phút chưa đủ để tinh thể Cr2O3 tạo hoàn toàn bề mặt diatomite Khi tăng thời gian nung hoạt tính xúc tác thấp Điều thời gian nung lâu tinh thể Cr2O3 có tượng kết khối dẫn đến hiệu suất chuyển hóa Chúng chọn mẫu Cr2O3/diatomite tối ưu (CD2) để so sánh với mẫu Cr2O3 tối ưu (C-500-0.25-1) Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung - 82 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác 3.4 So sánh hoạt tính xúc tác Cr2O3/diatomite với Cr2O3 riêng lẻ 3.4.1 Độ hấp phụ congo đỏ mẫu CD2 sau 240 phút Kết khảo sát độ hấp thu quang A0, nồng độ ban đầu C0 độ hấp thu quang A, nồng độ congo đỏ C % hấp phụ cực đại sau 240 phút khảo sát trình bày bảng 3.15 Bảng 3.15 Độ hấp phụ congo đỏ cực đại mẫu CD2 sau 240 phút Mẫu A0 C0, mg/l A C, mg/l %hấp phụ CD2 0.342 23.04 0.303 20.25 12.09 3.4.2 So sánh hoạt tính xúc tác mẫu Cr2O3/diatomite với Cr2O3 riêng lẻ Chúng so sánh cách tương đối khả xúc tác mẫu Cr2O3/diatomite (CD2) với mẫu Cr2O3 riêng lẻ (C-500-0.25-1) sau 240 phút Kết so sánh trình bày bảng 3.16 Bảng 3.16 Khả xúc tác mẫu Cr2O3/diatomite Cr2O3 riêng lẻ Mẫu % chuyển hóa % hấp phụ % xúc tác CD2 58.0 12.1 45.9 C-500-0.25-1 29.6 11.9 17.7 Nhận xét - Mẫu xúc tác phủ diatomite có hiệu suất chuyển hóa phản ứng oxy hóa Congo đỏ cao so với mẫu có xúc tác Cr2O3 - Điều giải thích sau: có mặt diatomite làm tăng phân tán Cr2O3 bề mặt, làm tăng diện tích tiếp xúc xúc tác với tác chất, làm tăng khả xúc tác tăng hiệu suất phản ứng Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung - 83 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác - Ngoài ra, có mặt diatomite làm xuất số tương tác đònh pha hoạt tính chất mang Những tương tác ưu đãi cho phản ứng oxi hóa, làm tăng hiệu suất phản ứng 3.5 So sánh hoạt tính xúc tác Cr2O3/diatomite điều chế phương pháp sol gel với phương pháp nung phân hủy Chúng tiến hành so sánh hoạt tính xúc tác sau 240 phút mẫu Cr2O3/diatomite tối ưu (CD2) điều chế phương pháp sol-gel với phương pháp nung phân hủy Kết khảo sát phương pháp nung phân hủy dựa tài liệu [1] Trong phương pháp nung phân hủy : mẫu Cr2O3/diatomite điều chế từ nung phân hủy Crom (III) acetat sau tẩm lên diatomite nung 5000C thời gian Đây mẫu cho kết tối ưu tài liệu [1] Kết so sánh trình bày bảng 3.17 Bảng 3.17 Khả xúc tác mẫu sol gel nung phân hủy Mẫu % chuyển hóa % hấp phụ % xúc tác Sol gel 58.0 12.1 45.9 Nung phân hủy 86.8 52.4 34.4 Nhận xét Tuy đạt độ chuyển hóa tổng congo đỏ cao mẫu nung phân hủy có % hấp phụ cao nên hiệu xúc tác cuối thấp Đây so sánh tương đối Về hiệu hai phương pháp phải khảo sát kỹ hơn, ví dụ khả bám dính Cr2O3 lên bề mặt diatomite, Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung - 84 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác khả phân tán đặn Cr2O3 lên bề mặt diatomite…để chọn lựa phương pháp tốt Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung - 85 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác Chương KẾT LUẬN Căn vào kết thu phần thực nghiệm, đến kết luận sau: Phổ XRD cho thấy mẫu xúc tác Cr2O3 điều chế phương pháp sol gel có cấu trúc α-Cr2O3, mẫu Cr2O3/diatomite bao gồm pic α-Cr2O3 diatomite Cr2O3 mang diatomite thể hoạt tính tốt Cr2O3 riêng lẻ Mẫu Cr2O3 riêng lẻ có hoạt tính cao đạt 17.7% chuyển hóa congo đỏ, mẫu Cr2O3/diatomite đạt 45.9% Các điều kiện tạo mẫu Cr2O3/diatomite cho hoạt tính tốt nhất: • Nồng độ dung dòch muối Cr (III) : 0.25M • Hàm lượng Cr2O3 diatomite : 20% • Tỉ lệ thể tích etanol : thể tích dung dòch khảo sát 1:10 • Nhiệt độ nung mẫu : 5000C • Thời gian nung mẫu : 60 phút Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung - 86 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Trương Nguyên Bảo, Đoàn Thò Tuyết (2009), Điều chế nghiên cứu hoạt tính xúc tác oxi hóa hệ Cr2O3/diatomite, Khóa luận tốt nghiệp, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, Tp Hồ Chí Minh [2] Huỳnh Thế Thụy Lệ Minh (2006), Ảnh hưởng điều kiện chế hóa đến hoạt tính xúc tác quang TiO2 đồng kết tủa ion kim loại chuyển tiếp điều chế phương pháp sol gel, Luận văn thạc só hóa học, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, Tp Hồ Chí Minh [3] Hoàng Nhâm (2004), Hóa học Vô cơ, tập 3, NXB Giáo dục [4] Nguyễn Ngọc Khánh Vân (2008), Nghiên cứu biến tính bề mặt α-Cr2O3 tác nhân clor ứng dụng xúc tác, Luận văn thạc só hóa học, Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên, Tp Hồ Chí Minh Tiếng Anh [5] Bahaa Mohamed Abu-Zied (2000), “Structural and catalytic activity studies of silver/chromia catalysts”, Applied Catalysis A: General 198, p 139 - 153 [6] Bahram Bahramian, Faramarz Doulati Ardejani, Valiollah Mirkhani, Khashayar Badii (2008), “Diatomite-supported manganese Schiff base: An efficient catalyst for oxidation of hydrocarbons”, Applied Catalysis A: General 345, p 97–103 Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung - 87 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác [7] G Peter, K Jerg, B Schramm (1998), “Characterization of chromium (III) oxide power prepared by laser – induced pyrolysis of chromyl chloride”, Materials Chemistry and Physics 55, p 197 - 201 [8] Haitao Xu, Tianjun Lou, Yadong Li (2004), “Synthesis and characterize of trivalent chromium Cr(OH)3 and Cr2O3 micropheres”, Inorganic Chemistry Comunication 7, p 666 - 668 [9] Hideki Abe, Kenji Nishida, Motoharu Imai, Hideaki Kitazawa (2004), “Electrochemical preparation of single-crystalline Cr2O3 from molten salts”, Journal of Crystal Growth 267, p 42-46 [10] H.G El-Shobaky, A.M Ghozza, G.A El-Shobaky, G.M Mohamed (1999), “Physicochemical surface and catalystic properties of Cr2O3/Al2O3 system”, Colloids and Surfaces A 152, p 315 - 326 [11] L.F.Liotta, A.M Venezia, G Pantaleo, G.Deganello, M Gruttadauria, R Noto (2004), “Chromia on silica and zirconia oxides as recyclable oxidizing system: structural and surface characterization of the active chromium species for oxidation reaction”, Catalysis Today 91- 92, p 231 - 236 [12] Li Huiyun, Yue Yinghong, Miao Changxi, Xie Zaiku, Hua Weiming, Gao Zi (2006), “Preparation of highly active Cr2O3-SiO2 catalyst by sol-gel method for ethylbenzene dehydrogenation in the presence of CO2, Chinese Journal of Catalysis 27(1), p 4–6 [13] M Chatterjee, B Siladitya, D Ganguli (1995), “Chromia microspheres by the sol-gel technique”, Materials Letters 25, p 261 - 263 [14] M.D Lima , R Bonadimann, M.J de Andrade, J.C Toniolo, C.P Bergmann (2006), “Nanocrystalline Cr2O3 and amorphous CrO3 produced by solution Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung - 88 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác combustion synthesis”, Joumal of the European Ceramic Society 26, p 12131220 [15] Michael C.J Bradford , Mahesh V Konduru, Digna X Fuentes (2003), “Preparation, characterization and application of Cr2O3/ZnO catalysts for methanol synthesis”, Fuel Processing Technology 83, p 11 - 25 [16] Petru Mărginean , Alexandru Olariu (1996), “Effect of heat treatment on the properties of nickel / chromia and nickel / alumia catalysts”, Applied Catalysis A: General 140, p 59 - 72 [17] T Tsuzuki and P G McCormick (2000), “Synthesis of Cr2O3 nanoparticles by mechanochemical processing”, Acta mater 48, p 2795-2801 [18] http://www.wikipedia.org Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung - 89 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác PHỤ LỤC Phụ lục Pl.1 Giản đồ DTA-TG mẫu Cr(OH)3 Diatomite Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung - 90 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác Phụ lục Pl.2 Kết đo diện tích bề mặt riêng mẫu C-500-0.25 BET Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung - 91 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác Phụ lục Pl.3 Kết đo diện tích bề mặt riêng mẫu C-500-0.25-1 CD2 BET Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung - 92 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác Phụ lục Pl.4 Độ hấp thu quang A trung bình dung dòch congo đỏ theo thời gian mặt mẫu xúc tác t, phút 30 60 90 120 150 180 A 0.366 0.366 0.365 0.364 0.364 0.363 0.363 Phụ lục Pl.5 Độ hấp thu quang A trung bình dung dòch congo đỏ theo thời gian đo độ chuyển hóa có mặt mẫu xúc tác Cr2O3 riêng lẻ t, phút 30 60 90 120 150 180 C-500-0.15 0.345 0.324 0.303 0.288 0.278 0.273 0.272 C-500-0.25 0.384 0.363 0.342 0.326 0.316 0.308 0.306 C-500-0.50 0.367 0.346 0.341 0.335 0.332 0.326 0.318 C-500-0.75 0.365 0.341 0.339 0.331 0.329 0.325 0.320 C-600-0.25 0.374 0.370 0.365 0.360 0.361 0.359 0.356 C-700-0.25 0.357 0.356 0.354 0.350 0.347 0.345 0.340 C-500-0.25-1 0.347 0.285 0.269 0.260 0.256 0.253 0.250 Phụ lục Pl.6 Độ hấp thu quang A0 trung bình ban đầu A trung bình sau 180 phút dung dòch congo đỏ đo độ hấp phụ mẫu xúc tác Cr2O3 riêng lẻ Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Mẫu khảo sát A0 A C-500-0.15 0.353 0.333 C-500-0.25 0.350 0.335 C-500-0.50 0.362 0.347 C-500-0.75 0.358 0.344 C-500-0.25-1 0.355 0.315 Chv: Trương Thò Tuyết Nhung - 93 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng xúc tác Phụ lục Pl.7 Độ hấp thu quang A trung bình dung dòch congo đỏ sau 180 phút đo độ chuyển hóa độ hấp phụ mẫu diatomite t, phút 180 A (Độ chuyển hóa) 0.358 0.355 A (Độ hấp phụ) 0.364 0.362 Phụ lục Pl.8 Độ hấp thu quang A trung bình dung dòch congo đỏ theo thời gian đo độ chuyển hóa có mặt mẫu xúc tác Cr2O3/diatomite t, phút 30 60 90 120 150 180 210 240 CD1 0.354 0.315 0.280 0.251 0.225 0.208 0.186 0.178 0.176 CD2 0.349 0.330 0.268 0.244 0.213 0.197 0.175 0.160 0.158 CD3 0.358 0.348 0.313 0.277 0.252 0.231 0.200 0.189 0.189 CD4 0.351 0.331 0.303 0.287 0.265 0.246 0.227 0.220 0.218 CD5 0.350 0.298 0.273 0.255 0.244 0.228 0.216 0.211 0.210 CD6 0.348 0.284 0.262 0.250 0.240 0.232 0.225 0.217 0.216 CD7 0.355 0.295 0.260 0.230 0.211 0.194 0.181 0.174 0.172 CD8 0.357 0.336 0.298 0.275 0.251 0.232 0.211 0.197 0.194 CD9 0.351 0.333 0.303 0.278 0.257 0.236 0.228 0.224 0.223 CD10 0.361 0.335 0.284 0.264 0.241 0.228 0.211 0.202 0.201 Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung [...]...- 8Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng trong xúc tác DANH MỤC CÁC BẢNG 1 Bảng 1.1 Các hỗn hợp khảo sát điều chế bằng phương pháp tổng hợp đốt cháy dung dòch 2 Bảng 1.2 Tính năng xúc tác của các xúc tác Cr2O3 khác nhau thực hiện trong phản ứng dehidro hóa ethyl benzene với sự có mặt của CO2 3 Bảng 2.1 Khối lượng muối CrCl3.6H2O và thể tích dung dòch TEA 1:1 sử dụng 4 Bảng 2.2 Kí hiệu các mẫu xúc. .. Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung - 16 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng trong xúc tác Crom (III) oxid được sử dụng trong hầu hết mọi loại bột màu đen oxy hóa Nó có thể chiếm 40% trong hệ Cr-Co-Fe và 65% trong hệ Cu-Cr [4] Crom (III) oxid là một loại bột màu xanh cao cấp được dùng trong kiến trúc như làm đá granite, quét tường nhà, dùng trong thủy tinh màu, sơn chòu nhiệt, mực in, thuốc... Nhung - 14 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng trong xúc tác Hình 1.1 Bề mặt Cr2O3 (0001/111) Dạng vô đònh hình hấp thụ oxygen nhanh tại 2000C tạo thành CrO2 và Cr5O9 và tại 450-5000C cả hai oxid này tạo thành β -Cr2O3 dạng tinh thể β -Cr2O3 trong môi trường oxy hóa sẽ cho một oxid có màu đen Ngoài ra, α Cr2O3 sẽ chuyển thành β -Cr2O3 dạng tinh thể khi được nung nóng trong ống thổi khí hay trong lò... - 22 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng trong xúc tác Quá trình sản xuất bột nano crom (III) oxid bằng phương pháp nhiệt phân laser đã được Kern và các đồng sự khảo sát Họ đã xác đònh được các điều kiện tối ưu của phản ứng và kiểm tra bột như là một xúc tác trong quy trình kỹ thuật, đặc biệt là trong sự khử hydro của isobutan tạo thành isobuten Các bột crom (III) oxid cở nano được điều chế. .. 3.16 Khả năng xúc tác của mẫu Cr2O3/ diatomite và Cr2O3 riêng lẻ 22 Bảng 3.17 Khả năng xúc tác của mẫu sol gel và nung phân hủy Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung - 10 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng trong xúc tác DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 1 Hình 1.1 Bề mặt Cr2O3 (0001/111) 2 Hình 1.2 Diatomite trong tự nhiên 3 Hình 1.3 Ảnh SEM của tập hợp các tinh thể Cr2O3 bao phủ... cơ vào hỗn hợp đòi hỏi phải thêm tác nhân oxi hóa để duy trì hệ số tỉ lượng Trong trường hợp này, NH4NO3 được sử dụng do nó là một sản phẩm hóa học rẻ tiền và không tạo ra bất kỳ chất rắn tồn lưu nào sau khi phân hủy Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung - 32 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng trong xúc tác Bảng 1.1 Các hỗn hợp khảo sát điều chế bằng phương pháp tổng hợp đốt... Thò Tuyết Nhung - 31 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng trong xúc tác cấu tử Mặc khác, glycin cũng có thể phản ứng như nhiên liệu trong phản ứng cháy, bò oxi hóa bởi các ion nitrat Amoni dicromat (NH4)2Cr2O7 , được biết là có sự phân hủy tự xúc tác tỏa nhiệt để tạo ra Cr2O3 , N2 và H2O Việc thêm một tác nhân hữu cơ tạo phức/dễ cháy có thể cải thiện quá trình tổng hợp Cr2O3 do gia tốc phản... aquo [Cr(H2O)6]3+, và trong kiềm đậm đặc nó tạo các cromic Tính lưỡng tính của Cr2O3 thể hiện khi nấu chảy với kiềm hay kali hidrosunfat : Cr2O3 + 2KOH → 2KCrO2 + H2O Cr2O3 + 6KHSO4 → Cr2(SO4)3 + 3K2SO4 + 3H2O Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung - 15 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng trong xúc tác Cr2O3 + 3K2S2O7 → Cr2(SO4)3 + 3K2SO4 Khi nấu chảy với peoxid kim loại kiềm... bột ban đầu làm giảm tỉ lệ Cr2O3 trong sản phẩm xuống 10% khối lượng, nó thường đủ để tách rời các hạt Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung - 26 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng trong xúc tác trong muối nền để ngăn cản sự kết tụ Tuy nhiên, các kết tụ lớn đã được tìm thấy trong bột nung ở 6000C • Ảnh hưởng của chất pha loãng Na2SO4 Na2SO4 được sử dụng làm chất pha loãng... diatomite có thể sử dụng một cách thành công cũng như có hiệu quả cao trong việc hấp phụ, đây là giải pháp để thay thế cho than hoạt tính Vì diatomite có giá thành rẻ hơn khoảng chừng 500 lần so với than hoạt tính Gvhd: Ts Huỳnh Thò Kiều Xuân Chv: Trương Thò Tuyết Nhung - 19 Nghiên cứu điều chế Crom oxid Cr2O3 sử dụng trong xúc tác Bên cạnh các ứng dụng như làm chất trợ lọc, chất mang trong xúc tác và chất