Đang tải... (xem toàn văn)
Qua quá trình nghiên cứu của các nhà khoa học vật liệu MOFs có thể được tổng hợp từ nhiều phương pháp khác nhau và nhiệt độ khác nhau. Có thể cho một số xúc tác khác vào vật liệu MOFs để tăng các tính năng của vật liệu như kích thước, diện tích bề mặt vật liệu Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng xúc tác của vật liệu như nhiệt độ phản ứng, tỉ lệ mol tác chất, cấu trúc và độ bền của vật liệu. Hoạt tính của vật liệu khung cơ kim tăng lên đáng kể khi tẩm kim loại palladium vào khung vật liệu.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU XÚC TÁC KHUNG CƠ KIM MOFs GVHD : NGUYỄN HOÀNG LƯƠNG NGỌC SVTH : Huỳnh Đoàn Hải Nam MSSV : 2004120178 LỚP : 03DHHH2 Tp.HCM tháng năm 2016 Hình 1: Ô nhiễm môi trường Hình 2: Cạn kiệt lượng Hình 3: Cấu trúc vật liệu MOFs => Nghiên cứu vật liệu xúc tác khung kim MOFs Nội dung • Định nghĩa vật liệu MOFs • Các phương tổng hợp nghiên cứu vật liệu MOFs • Một số quy trình tổng hợp vật liệu MOFs • Một số đặc trưng hóa lí vật liệu MIL-100(Fe) • Ứng dụng vật liệu MOFs • Kết luận kiến nghị Định nghĩa Ligand Ion/cluster kim loại Vật liệu khung kim hữu Hình 4: Cấu trúc vật liệu MOFs Hình 5: Ion/cluster kim loại Hình 6: Ligand hữu Các phương pháp tổng hợp • • • • Phương pháp nhiệt dung môi Phương pháp vi sóng Phương pháp thủy nhiệt Phương pháp siêu âm Các phương pháp nghiên cứu • Phương pháp nhiễm xạ tia X (XRD) • Đẳng nhiệt hấp phụ-khử hấp phụ nitơ (BET) • • Phương pháp phân tích nhiệt (TGA) Phương pháp hiển vi điện tử quét (Sem) hiển vi điện tử truyền qua (Tem) Quy trình tổng hợp vật liệu MOFs 4.1 Vật liệu MIL-100(Fe) Hình 8: Quy trình tổng hợp MIL-100(Fe) 4.2 Khảo sát đặc trưng hóa lí vật liệu Hình 9: Giản đồ nhiễu xạ tia X vật liệu MIL-100(Fe) => Khi tẩm Pd vào vật liệu MIL-100(Fe) cấu trúc không bị phá hủy Hình 10: Ảnh SEM tinh thể vật liệu MIL-100(Fe) Hình 11: Ảnh SEM tinh thể vật liệu Pd@MIL100(Fe) => Khi tẩm Pd vào vật liệu MIL-100(Fe) kích thước đồng mang lại hiệu xúc tác cao 10 Hình 12: Giản đồ TGA vật liệu MIL-100(Fe) tổng hợp => Như vật liệu MIL-100(Fe) tổng hợp lên tới nhiệt độ 300 o C 11 4.3 Ứng dụng vật liệu MOFs xúc tác oxy hoá rượu 4.3.1 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng o Nhiệt độ phản ứng ( C) Hình 14: Biểu đồ ảnh hưởng nhiệt độ lên độ chuyển hóa => Khi tăng nhiệt đô phản ứng độ chuyển hóa tăng nhiệt độ tốt cho phản ứng oxy hóa rượu thành o aldehyde 85 C 12 4.3.2 Khảo sát theo tỉ lệ mol chất phản ứng oxy hóa rượu Tỉ lệ chất phản ứng Hình 15: Biểu đồ ảnh hưởng tỉ lệ mol lên độ chuyển hóa => Khi tăng tỉ lệ mol benzyl alcohol H2O2 độ chuyển hóa phản ứng tăng 13 4.3.3 Phản ứng oxy hóa rượu benzyl alcohol sử dụng vật liệu MIL-100(Fe/Cr) làm xúc tác xúc tác Hình 16:Kết khảo sát phản ứng oxy hóa rượu với xúc tác MIL100(Fe/Cr) không sử dụng xúc tác 1-Pd@MIL-100(Fe); 2-MIL-100(Fe); 3-Pd@MIL-100(Cr); 4-MIL-100(Cr); 5không xúc tác 14 5.KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu nhà khoa học vật liệu MOFs tổng hợp từ nhiều phương pháp khác nhiệt độ khác Có thể cho số xúc tác khác vào vật liệu MOFs để tăng tính vật liệu kích thước, diện tích bề mặt vật liệu Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả xúc tác vật liệu nhiệt độ phản ứng, tỉ lệ mol tác chất, cấu trúc độ bền vật liệu Hoạt tính vật liệu khung kim tăng lên đáng kể tẩm kim loại palladium vào khung vật liệu Vật liệu MOFs có nhiều ứng dụng 15 KIẾN NGHỊ Do hạn chế thiệt bị, thời gian kinh tế nên em kiến nghị • Làm thực nghiệm để so sánh kết với lí thuyết, khảo sát làm vật liệu có tính tốt vật liệu tổng hợp trước • Tổng hợp vật liệu từ nguyên liệu rẻ tiền mà tính tốt để tiệt kiệm mặt kinh tế 16 17