Nghiên cứu đặc tính ổn định nhiệt của xúc tác meso zirconi sunfat

Luận văn thạc sỹ LỜI CÁM ƠN Để hoàn thành luận văn này, nhận đƣợc giúp đỡ tận tình thầy cô giáo quan tâm giúp đỡ quan, đồng nghiệp gia đình Nhân dịp xin bày tỏ lòng biết ơn tới: Ban giám hiệu, Ban lãnh đạo Viện Đào tạo sau đại học Ban lãnh đạo Viện Kỹ thuật hoá học Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc GS.TS Đinh Thị Ngọ giảng viên Bộ môn Hữu Hoá dầu - Viện Kỹ thuật hoá học - Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo, Chỉ huy Kho 661 - Cục Xăng dầu Tổng cục Hậu cần Xin cảm ơn quan, thầy cô giáo, anh chị em đồng nghiệp gia đình giúp hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn! HỌC VIÊN Nguyễn Thanh Minh Học viên: Nguyễn Thanh Minh a Luận văn thạc sỹ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thực dƣới hƣớng dẫn khoa học GS.TS Đinh Thị Ngọ Các số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố Các thông tin trích dẫn luận văn đƣợc rõ nguồn gốc Nếu sai xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Thanh Hoá, tháng năm 2015 HỌC VIÊN Nguyễn Thanh Minh Học viên: Nguyễn Thanh Minh b Luận văn thạc sỹ MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN a LỜI CAM ĐOAN .b MỤC LỤC c DANH MỤC CÁC BẢNG e DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ f DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT……………………………………………………….g MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………….1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT .2 1.1 Giới thiệu vật liệu mao quản trung bình 1.2 Các vật liệu mao quản trung bình điển hình 1.2.1 Vật liệu với cấu trúc lục lăng (MCM-41) 1.2.2 Vật liệu với cấu trúc lập phƣơng .4 1.3 Phân loại vật liệu mao quản trung bình 1.3.1 Phân loại theo cấu trúc 1.3.2 Phân loại theo thành phần 1.4 Phƣơng pháp tổng hợp vật liệu mao quản trung bình 1.4.1 Chất định hƣớng cấu trúc 1.4.2 Cơ chế hình thành vật liệu mao quản trung bình 1.5 Giới thiệu xúc tác SO42-/meso-ZrO2 1.5.1 Ảnh hƣởng chất đến chất lƣợng vật liệu 10 1.5.2 Ảnh hƣởng nguồn lƣu huỳnh sử dụng trình sunfat hoá 11 1.5.3 Ảnh hƣởng phƣơng pháp sunfat hoá đến hoạt tính xúc tác 11 1.5.4 Ảnh hƣởng nhiệt độ nung 12 1.5.5 Nâng cao độ bền nhiệt cho xúc tác SO42-/meso-ZrO2 .13 1.6 Ứng dụng xúc tác SO42-/meso-ZrO2 giới 14 1.7 Biodiesel nguyên liệu tổng hợp biodiesel .16 1.7.1 Giới thiệu biodiesel 16 1.7.2 Các nguồn nguyên liệu sản xuất biodiesel 16 1.7.3 Mỡ động vật 20 1.7.4 Vi tảo .20 Học viên: Nguyễn Thanh Minh c Luận văn thạc sỹ 1.7.5 Giới thiệu nguyên liệu cặn béo thải 21 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Dụng cụ hóa chất 26 2.2 Chế tạo xúc tác SO42-/meso-ZrO2 (m-SZ) 26 2.3 Nâng cao độ bền nhiệt cho m-SZ-T theo phƣơng pháp oxophotphat hóa 27 2.4 Kiểm tra hoạt tính xúc tác m-SZ phản ứng tổng hợp biodiesel từ cặn béo thải .28 2.5 Các phƣơng pháp xác định đặc trƣng xúc tác 29 2.5.1 Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 29 2.5.2 Phƣơng pháp phân tích nhiệt (TG/DTA) 30 2.5.3 Phƣơng pháp hiển vi điện tử quét (SEM) .31 2.5.4 Phƣơng pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM) .32 2.5.5 Phƣơng pháp hấp phụ - giải hấp phụ đa lớp (BET) 32 2.5.6 Phƣơng pháp giải hấp theo chƣơng trình nhiệt độ (TPD-NH3) 34 2.6 Các phƣơng pháp xác định tính chất nguyên liệu cặn béo thải sản phẩm biodiesel 34 2.6.1 Các tiêu kỹ thuật 34 2.6.2 Phƣơng pháp sắc ký khí – khối phổ xác định thành phần hóa học biodiesel 35 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 3.1 Đánh giá độ bền nhiệt vật liệu m-SZ-T trƣớc oxophotphat hóa 37 3.2 Kết cải tiến độ bền nhiệt cho vật liệu m-SZ-T theo phƣơng pháp oxophotphat hóa 39 3.3 Một số đặc trƣng khác xúc tác m-SZ 43 3.4 Kiểm tra hoạt tính trình chuyển hóa cặn béo thải thành biodiesel xúc tác m-SZ .48 3.4.1 Tính chất cặn béo thải .48 3.4.2 Lựa chọn điều kiện phản ứng tổng hợp biodiesel 49 KẾT LUẬN .54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 Học viên: Nguyễn Thanh Minh d Luận văn thạc sỹ DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Ảnh hƣởng chất đến chất lƣợng xúc tác 10 Bảng 1.2 Một số tính chất nguyên liệu cặn béo thải 22 Bảng 3.1 Tổng hợp kết thu đƣợc theo TPD-NH3 meso-ZrO2 xúc tác m-SZ 47 Bảng 3.2 Một số tính chất cặn béo thải .49 Bảng 3.3 Tổng hợp thông số tối ƣu cho trình tổng hợp biodiesel 49 Bảng 3.4 Kết thăm dò hoạt tính xúc tác m-SZ trƣớc sau oxophotphat hóa trình tổng hợp biodiesel từ cặn béo thải .50 Bảng 3.5 Kết GC-MS metyl este từ cặn béo thải…………………………52 Bảng 3.6 Một số tiêu kỹ thuật biodiesel so với tiêu chuẩn ASTM D 6751 52 Học viên: Nguyễn Thanh Minh e Luận văn thạc sỹ DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Mô hình mao quản trung bình điển hình .3 Hình 1.2 Mô hình cấu trúc vòng xoáy KIT-6 Hình 1.3 Sự kết nối kênh MQ sơ cấp qua kênh MQTB nhỏ SBA-16 .5 Hình 1.4 Các dạng cấu trúc vật liệu mao quản trung bình Hình 1.5 Sơ đồ tổng quát hình thành vật liệu MQTB Hình 1.6 Cơ chế định hƣớng theo cấu trúc tinh thể lỏng Hình 1.7 Cơ chế xếp silicat ống Hình 1.8 Cơ chế phù hợp mật độ điện tích Hình 1.9 Phối hợp tạo cấu trúc Hình 1.10 Sự hình thành tâm axit Bronsted Lewis SO42-/meso-ZrO2 10 Hình 2.1 Sơ đồ tổng hợp biodiesel phòng thí nghiệm 28 Hình 2.2 Các kiểu đƣờng hấp phụ-giải hấp đẳng nhiệt theo IUPAC .33 Hình 3.1 Giản đồ XRD góc hẹp m-SZ-T m-SZ 37 Hình 3.2 Giản đồ TG-DTA m-SZ-T 38 Hình 3.3 Giản đồ TG-DTA vật liệu m-SZ-T0.5 39 Hình 3.4 Giản đồ TG-DTA vật liệu m-SZ-T1 39 Hình 3.5 Giản đồ TG-DTA vật liệu m-SZ-T2 40 Hình 3.6 Giản đồ TG-DTA vật liệu m-SZ-T1 oxophotphat hóa thời gian 41 Hình 3.7 Giản đồ XRD góc hẹp m-SZ-T, m-SZ-T1 m-SZ-1 .42 Hình 3.8 Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ-nhả hấp phụ N2 meso-ZrO2 43 Hình 3.9 Phổ SAXRD đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ-nhả hấp phụ xúc tác m-SZ theo tác giả [19] 44 Hình 3.10 Đƣờng phân bố mao quản xúc tác m-SZ 44 Hình 3.11 Ảnh SEM xúc tác m-SZ độ phóng đại khác 45 Hình 3.12 Ảnh TEM xúc tác m-SZ 45 Hình 3.13 Giản đồ TPD-NH3 chất mang meso-ZrO2 thông số thu đƣợc từ giản đồ 46 Hình 3.14 Giản đồ TPD-NH3 xúc tác m-SZ thông số thu đƣợc từ giản đồ 47 Hình 3.15 Sắc ký đồ biodiesel từ cặn béo thải 51 Học viên: Nguyễn Thanh Minh f Luận văn thạc sỹ DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry): Phƣơng pháp phân loại mao quản MQTB: Vật liệu mao quản trung bình meso-ZrO2 (m-SZ): Vật liệu meso-zirconi sunfat hóa m-SZ-T: Vật liệu meso-zirconi sunfat hóa chƣa nung tách chất tạo cấu trúc GC-MS: Phƣơng pháp sắc ký kết nối khối phổ ASTM: Tiêu chuẩn theo Mỹ TPD-NH3 : Phƣơng pháp nhiệt nhả hấp phụ NH3, sử dụng để xác định độ axit TG-DTA: Phƣơng pháp phân tích nhiệt XRD: Phổ nhiễu xạ tia X (Phổ rơnghen) SAXRD: Phổ nhiễu xạ tia X góc hẹp BET: (Brunauner-Emmett-Teller) phƣơng pháp đƣợc sử dụng rộng rãi để xác định diện tích bề mặt riêng SEM: Phƣơng pháp hiển vi điện tử quét TEM: Phƣơng pháp hiển vi điện tử truyền qua Học viên: Nguyễn Thanh Minh g Luận văn thạc sỹ MỞ ĐẦU Trƣớc biết tới SO42-/ ZrO2 siêu axit rắn đƣợc ứng dụng nhiều trình, có trình tổng hợp biodiesel, trình đồng phân hóa Tuy nhiên, vật liệu tồn hạn chế: Bề mặt riêng không lớn, kích thƣớc cấu trúc pha tứ diện tinh thể không đồng dẫn đến hoạt tính xúc tác không cao Với phân tử có kích thƣớc cồng kềnh, sử dụng xúc tác SO42-/ ZrO2 túy khó khuếch tán chất phản ứng tới tâm hoạt tính Vì vậy, năm gần đây, xu hƣớng phát triển loại xúc tác siêu axit rắn biến tính vật liệu SO42-/ZrO2 sang vật liệu SO42-/meso-ZrO2, tức ziconi sunfat hóa dạng mao quản trung bình So với vật liệu SO42-/ZrO2 thông thƣờng vật liệu SO42-/ meso-ZrO2 vừa chứa tâm siêu axit bề mặt, vừa có diện tích bề mặt riêng cao, chứa mao quản trung bình thông thoáng nên thuận lợi cho việc khuếch tán phần tử chất phản ứng cồng kềnh đến tâm hoạt tính Mặc dù vậy, vật liệu SO42-/ meso-ZrO2 tồn nhƣợc điểm cần phải khắc phục Theo nhiều nghiên cứu giới, độ bền nhiệt SO42-/ meso-ZrO2 chƣa cao, cấu trúc mao quản dễ bị sập trình nung tách chất tạo cấu trúc Do đó, việc tìm phƣơng pháp nâng cao độ bền nhiệt cho vật liệu SO42-/ meso-ZrO2 cần thiết nhằm mở rộng khả ứng dụng xúc tác Trong đề tài nghiên cứu này, đƣa phƣơng pháp ổn định nhiệt mới, oxophotphat hóa, theo nguyên lý dùng axit H3PO4 để khóa phần nhóm –OH bề mặt vật liệu SO42-/ meso-ZrO2, tránh trình khử nung xúc tác để hạn chế tƣợng sập khung mao quản Ngoài ra, xúc tác sau ổn định nhiệt đƣợc kiểm tra hoạt tính phản ứng tổng hợp biodiesel từ cặn béo thải – nguồn nguyên liệu thuộc hệ nguyên liệu thứ hai, có số axit cao Học viên: Nguyễn Thanh Minh Luận văn thạc sỹ CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1 Giới thiệu vật liệu mao quản trung bình Theo IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), vật liệu cấu trúc mao quản vật liệu đƣợc chia thành ba loại dựa kích thƣớc mao quản (dpore) chúng [1] + Vật liệu vi mao quản (micropore): d < 2nm nhƣ zeolit vật liệu có cấu trúc tƣơng tự (aluminosilicat, aluminophotphat ALPO4) +Vật liệu mao quản trung bình (mesopore): có 2nm < d 50nm: gel mao quản, thủy tinh Đặc điểm quan trọng vật liệu MQTB (mao quản trung bình) chúng có mao quản đồng nhất, kích thƣớc mao quản rộng, diện tích bề mặt riêng lớn, vật liệu chứa nhiều tâm hoạt động bề mặt nên dễ dàng tiếp cận với tác nhân phản ứng Tuy nhiên, vật liệu MQTB vật liệu tinh thể Xét mối quan hệ xa mặt mạng, xếp mao quản, … đƣợc phân bố theo quy luật tuần hoàn nhƣ mạng tinh thể, nhƣng nhìn góc độ gần phần tử (ion, nguyên tử, nhóm nguyên tử, …) lại liên kết với cách vô định hình Xúc tác có vị trí quan trọng, thiếu cho công nghiệp hóa dầu Trong đó, xúc tác zeolit chiếm vị trí then chốt nhiều thập niên qua ngày hôm Tuy nhiên hạn chế kích thƣớc mao quản làm cho zeolit không thuận lợi việc chuyển hóa chất có kích thƣớc phân tử lớn Sự phát minh loại vật liệu MQTB họ M41S với ƣu điểm giúp cho xúc tác dị thể mở hƣớng phát triển Từ phƣơng pháp tổng hợp vật liệu MQTB nhà nghiên cứu hãng Mobil [2], ngày ngƣời ta điều chế đƣợc vật liệu MQTB không chứa silic nhƣ oxit kim loại Các oxit vốn có diện tích bề mặt hạn chế nhƣng có hoạt tính xúc tác, hấp phụ tốt lại rẻ tiền Việc thay phần silic mạng lƣới vật liệu MQTB MCM-41 [3], số kim loại làm thay đổi lớn hoạt tính xúc tác nhƣ độ bền chúng Ngƣời ta ứng dụng chúng vào phản ứng cracking phân đoạn dầu nặng, phản ứng trùng ngƣng, phản ứng ankyl hóa Fridel-Crafts, phản ứng peoxit hóa olefin, đặc biệt olefin có kích thƣớc phân tử lớn [4, 5] Nhờ ƣu điểm diện tích bề mặt Học viên: Nguyễn Thanh Minh Luận văn thạc sỹ lớn khoảng 1000 m2/g [3], hệ mao quản đồng độ trật tự cao, vật liệu MCM41 đƣợc dùng làm chất mang kim loại nhƣ oxit kim loại lên bề mặt chúng để thực phản ứng xúc tác theo mong muốn Ví dụ: Pd-MCM-41 thể tính chất xúc tác chọn lọc hóa học nhiều phản ứng hidro hóa nhƣ chuyển xiclohexen thành xiclohexan… Ngày nay, ngƣời ta phân tán hạt siêu mịn kích thƣớc nano, đặc biệt nano kim loại, oxit kim loại quý có hoạt tính xúc tác cao lên bề mặt vật liệu MQTB để làm tăng tính chọn lọc, khiến cho giá thành sản phẩm giảm đáng kể 1.2 Các vật liệu mao quản trung bình điển hình 1.2.1 Vật liệu với cấu trúc lục lăng (MCM-41) Năm 1992, nhà nghiên cứu công ty dầu mỏ Mobil oil lần sử dụng chất tạo cấu trúc tinh thể lỏng để tổng hợp họ rây phân tử MQTB MCM-41 loại vật liệu đƣợc nghiên cứu nhiều Chúng vật liệu mao quản hình trụ có đƣờng kính từ 1.5-8 nm Nhóm không gian MCM-41 P6mm (hình 1.1), thành mao quản vô định hình tƣơng đối mỏng (0.6-1.2 nm) Sự phân bố kích thƣớc lỗ hẹp trật tự cao cấu trúc Do mao quản bao gồm MQTB mà vi mao quản bên thành nên dẫn đến khuếch tán chiều qua kênh mao quản Chúng có diện tích bề mặt riêng lớn đến khoảng 1000-1200 m2/g Hạn chế quan trọng vật liệu độ bền thủy nhiệt chƣa cao thành mỏng vô định hình [6] Hình 1.1 Mô hình mao quản trung bình điển hình Học viên: Nguyễn Thanh Minh Luận văn thạc sỹ Hình 3.11 Ảnh SEM xúc tác m-SZ độ phóng đại khác Hình 3.12 Ảnh TEM xúc tác m-SZ Ảnh SEM xúc tác m-SZ độ phóng đại khác cho thấy xúc tác đƣợc cấu tạo từ hạt dạng vảy có kích thƣớc nhỏ Ảnh TEM cho thấy có vân dọc song song đặc trƣng cho hệ thống mao quản trung bình xếp trật tự Kết phù hợp với kết đo giản đồ XRD góp hẹp xúc tác m-SZ Độ axit chất mang m-ZrO2 xúc tác m-SZ đƣợc so sánh Các kết thu đƣợc nhƣ sau: Học viên: Nguyễn Thanh Minh 45 Luận văn thạc sỹ Hình 3.13 Giản đồ TPD-NH3 chất mang meso-ZrO2 thông số thu từ giản đồ Hình 3.14 Giản đồ TPD-NH3 xúc tác m-SZ thông số thu từ giản đồ Học viên: Nguyễn Thanh Minh 46 Luận văn thạc sỹ Qua hai giản đồ TPD-NH3 chất mang meso-ZrO2 xúc tác m-SZ, thấy sau trình ngâm tẩm H2SO4 xử lý nung 450oC, tâm axit trở nên mạnh nhiều so với trƣớc nung Với chất mang meso-ZrO2, xuất loại tâm axit: tâm axit trung bình – yếu nhiệt độ giải hấp 223,1oC, tâm axit trung bình – mạnh nhiệt độ giải hấp 426,7oC tâm axit mạnh nhiệt độ giải hấp 536,7oC, nhƣng số lƣợng tâm hoạt tính không nhiều, thể qua số liệu lƣợng NH3 giải hấp quy chuẩn tâm axit đó: cụ thể, tâm axit trung bình – yếu chiếm đa số với lƣợng NH3 giải hấp theo quy chuẩn 8,6 cm3/g, sau đến tâm axit trung bình – mạnh 3,6 cm3/g, tâm axit mạnh có lƣợng thể qua lƣợng NH3 giải hấp 0,99 cm3/g Với xúc tác m-SZ, tồn loại tâm axit tâm trung bình – yếu tâm axit mạnh nhƣng với số lƣợng cao nhiều; cụ thể tâm axit trung bình – yếu có đỉnh giải hấp 202,9oC giải phóng lƣợng NH3 lên tới 54,8 cm3/g, tâm axit mạnh có đỉnh giải hấp phụ nhiệt độ 506, 9oC có lƣợng NH3 giải hấp đáng kể 11,5 cm3/g Nhƣ vậy, xét riêng tâm axit mạnh, đặc trƣng cho siêu axit rắn, lƣợng NH3 giải phóng trình đo TPD-NH3 xúc tác m-SZ gấp 11 lần so với chất mang meso-ZrO2 Tỷ lệ tỷ lệ số lƣợng tâm axit mạnh xúc tác so với số tâm axit mạnh chất mang hai đại lƣợng tỷ lệ thuận với Từ giá trị thể tích NH3 giải hấp quy chuẩn, hoàn toàn định lƣợng đƣợc loại tâm axit có chất mang xúc tác Các kết có bảng 3.1 Bảng 3.1 Tổng hợp kết thu theo TPD-NH3 meso-ZrO2 xúc tác m-SZ Nhiệt độ giải hấp (oC) Vật liệu mesoZrO2 Trung Trung bình – bình – yếu mạnh 223,1 426,7 202,9 - Lƣợng NH3 giải hấp (cm /g) Trung Trung bình – bình – yếu mạnh 536,7 8,64 3,60 506,9 54,85 - Mạnh Số tâm axit (g-1) Trung Trung bình – bình – yếu mạnh 0,99 2,32.1020 9,68.1019 2,66.1019 11,50 14,75.1020 - 30,92.1019 Mạnh Mạnh SO42/mesoZrO2 Học viên: Nguyễn Thanh Minh 47 Luận văn thạc sỹ Nhƣ qua phần nghiên cứu xúc tác thu đƣợc kết nhƣ sau: - Đã tổng hợp đƣợc xúc tác m-SZ (Theo điều kiện tối ƣu mà tác giả trƣớc nghiên cứu) - Nâng cao độ bền nhiệt xúc tác phƣơng pháp oxophotphat hoá; kết cho thấy: + Độ bền nhiệt xúc tác tăng lên đáng kể ( từ 390 0C lên 5250C) + Xúc tác giữ đƣợc cấu trúc MQTB trật tự + Lỗ xốp vật liệu xúc tác tập trung khoảng 38A0 + Độ axit xúc tác đạt đƣợc cao (tăng lên 11 lần so với chất mang meso - ZrO2 ban đầu) Đây xúc tác tốt cho trình trao đổi este với nguồn nguyên liệu béo thải để thu đƣợc nhiên liệu biodiesel 3.4 Kiểm tra hoạt tính trình chuyển hóa cặn béo thải thành biodiesel xúc tác m-SZ 3.4.1 Tính chất cặn béo thải Cặn béo thải thu đƣợc từ trình tinh chế cuối quy trình tinh luyện dầu mỡ động thực vật Cặn béo thải có thành phần hóa học phức tạp, có thành phần chủ yếu axit béo tự do, có thành phần khác nhƣ sterol, tocopherol, este sterol, hydrocacbon, sản phẩm bẻ gãy mạch axit béo tự do, andehit, xeton axyl glyxerin Hàm lƣợng axit béo tự thƣờng chiếm từ 25-75% cặn béo thải phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu dầu ban đầu điều kiện công nghệ trình tinh luyện Do có hàm lƣợng axit béo tự cao, cặn béo thải sử dụng để sản xuất nhiên liệu sinh học biodiesel Đây loại nguyên liệu rẻ tiền tất nguồn nguyên liệu sản xuất biodiesel, đƣợc sản xuất từ nguồn nguyên liệu tái tạo dầu cặn béo thải động thực vật, có sản lƣợng lớn đƣợc thu mua từ nhà máy sản xuất, chế biến dầu béo, tận dụng đƣợc nguồn nguyên liệu cho sản xuất nhiên liệu sinh học biodiesel hƣớng kinh tế hiệu Một số tính chất hóa lý cặn béo thải đƣợc trình bày nhƣ bảng 3.2 Học viên: Nguyễn Thanh Minh 48 Luận văn thạc sỹ Bảng 3.2 Một số tính chất cặn béo thải TT Các tiêu Phƣơng pháp Cặn béo thải Tỷ trọng 15.5oC Điểm rót, oC Chỉ số axit, mgKOH/g Chỉ số xà phòng, mg KOH/g D 1298 0, 92 D97 D 664 124 D94 193 Chỉ số iot, g I2/100 g D5768 36, 28 Độ nhớt động học 40oC, cSt D 445 41, Hàm lƣợng nƣớc, mg/kg D 95 670 Tạp chất học, mg/kg EN 12662 452 Cặn béo thải chứa lƣợng lớn axit béo tự do, thể qua số axit lớn (124), đồng thời chứa nhiều gốc axit béo no (chỉ số iot thấp = 36,28) Ngoài hai tiêu đặc biệt đó, tiêu lại tƣơng đồng với nhiều loại dầu, mỡ động thực vật thông thƣờng 3.4.2 Lựa chọn điều kiện phản ng tổng hợp biodiesel Qua kết nghiên cứu đề tài khác tiến hành khảo sát phản ứng với yếu tố ảnh hƣởng khác nhƣ: nhiệt độ, thời gian phản ứng, hàm lƣợng xúc tác, tỷ lệ methanol/dầu, tốc độ khuấy trộn… đƣa điều kiện tối ƣu cho phản ứng tổng hợp biodiesel nhƣ bảng 3.3 sau: Bảng 3.3 Tổng hợp thông số tối ưu cho trình tổng hợp biodiesel Các thông số công nghệ Giá trị tối ƣu Nhiệt độ phản ứng (oC) 130 Thời gian phản ứng (giờ) Hàm lƣợng xúc tác (% khối lƣợng) Tỉ lệ thể tích metanol / cặn béo thải Tốc độ khuấy trộn (vòng / phút) 500 Trong điều kiện thử nghiệm, hiệu suất biodiesel đạt 91, 23% Kéo dài thời gian không làm tăng giá trị hiệu suất thêm Học viên: Nguyễn Thanh Minh 49 Luận văn thạc sỹ Kết so sánh xúc tác chƣa ổn định nhiệt xúc tác ổn định nhiệt phƣơng pháp oxophotphat hóa đƣợc đƣa bảng 3.4 Bảng 3.4 Kết thăm dò hoạt tính xúc tác m-SZ trước sau oxophotphat hóa trình tổng hợp biodiesel từ cặn béo thải Độ nhớt Hiệu suất Số lần tái Phƣơng thức Khả tinh chế sản phẩm sau tạo sử dụng thực sản phẩm tinh chế biodiesel, (hiệu suất 40oC, cSt % ≥80%) 52,3 22,17 - 8,08 80,69 5,32 91,23 Tạo nhũ tƣơng Không xúc tác trình rửa nƣớc, khó tinh chế Xúc tác m-SZ trƣớc oxophotphat hóa Sản phẩm phân tách tốt, rửa nƣớc tạo nhũ tƣơng Xúc tác m-SZ Sản phẩm phân tách sau pha sau oxophotphat trình phản ứng, rửa hóa nƣớc dễ dàng Có thể thấy, trƣờng hợp xúc tác, dƣới điều kiện phản ứng, trình chuyển hóa cặn béo thải thành biodiesel diễn nhiên hiệu suất phản ứng thấp (22,17%) Khi sử dụng xúc tác m-SZ oxophotphat hóa, hiệu suất phản ứng tăng vƣợt trội (91,23%) tạo đƣợc sản phẩm biodiesel có độ nhớt thấp (5,32 cSt 40oC) Quá trình tinh chế sản phẩm biodiesel đƣợc thực cách dễ dàng, hầu nhƣ không tạo nhũ tƣơng dầu - nƣớc Xúc tác m-SZ oxophotphat hóa cho hiệu tái sử dụng tốt với lần sau lần phản ứng (đảm bảo hiệu suất cao 80%) Học viên: Nguyễn Thanh Minh 50 Luận văn thạc sỹ Đối với xúc tác m-SZ thƣờng (chƣa oxophotphat hóa), hệ thống mao quản trung bình bị phá hủy nhiều sau nung tách chất tạo cấu trúc làm bề mặt riêng giảm mạnh, đồng thời không giữ đƣợc mao quản thông thoáng làm giảm độ phân tán tâm axit Kết phản ứng hiệu suất tạo biodiesel lần phản ứng thấp (80,69%), xúc tác tái sử dụng đƣợc lần (đảm bảo hiệu suất cao 80%) So sánh với nhiều nghiên cứu giới sử dụng xúc tác SO42-/ZrO2 [47, 48], hiệu suất tạo biodiesel xúc tác m-SZ tƣơng đƣơng, nhƣng ƣu điểm vƣợt trội xúc tác m-SZ thực phản ứng điều kiện nhẹ nhàng nhiều (nhiệt độ 130oC thay khoảng 200-250oC; áp suất khoảng atm thay khoảng 50 atm nhƣ công trình trƣớc thực hiện) Thành phần gốc axit béo có biodiesel thu đƣợc sau thời gian phản ứng giờ, xác định theo phƣơng pháp GC-MS đƣợc đƣa bảng 3.5 A b u n d a n c e T IC : M E T Y L E S T E R -T O A N -4 -5 -1 D e + 22 11 12 862 2 e + e + e + 7 e + e + e + e + e + e + 1 e + e + 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 92 07 63 22 44 2 32 2.2454 91 .4 68 2 7 22 33 67 31 22 00 11 292 22 28 532 93 9222 8555 22 34466 616 33 15 9 19 86 3 9 0 0 0 0 0 0 T im e - - > Hình 3.15 Sắc ký đồ biodiesel từ cặn béo thải Học viên: Nguyễn Thanh Minh 51 0 Luận văn thạc sỹ Bảng 3.5 Kết GC-MS metyl este từ cặn béo thải TT Tên Mạch C Hàm lƣợng, % Octanoic C8:0 0, 09 Decanoic C10:0 0, 14 Dodecanoic C12:0 0, 88 Tetradecanoic C14:0 2, 07 Pentadecanoic C15:0 0, 13 Hexadecanoic C16:0 38, 91 Heptadecanoic C17:0 0, 49 10, 13-octadecadiennoic C18:2 33, 55 9-octadecenoic C18:1 11, 28 10 Octadecanoic C18:0 6, 19 11 9, 12-octadecadienoic C18:2 0, 50 12 11-eicosenoic C20:1 0, 63 13 Eicosanoic C20:0 0, 97 Tổng, % 97, 83 Tổng hàm lƣợng metyl este biodiesel xác định theo phƣơng pháp GC-MS cao (97, 83%), chứng tỏ độ chuyển hóa cặn béo thải độ chọn lọc tạo biodiesel cao Điều chứng tỏ tính ƣu việt xúc tác m-SZ Một số tính chất sản phẩm biodiesel đƣợc liệt kê bảng 3.6 Bảng 3.6 Một số tiêu kỹ thuật biodiesel so với tiêu chuẩn ASTM D 6751 Các tiêu ASTM Phƣơng pháp Kết D 1298 0, 8701 - Nhiệt độ chớp cháy, oC D 93 168 130 Độ nhớt động học 40oC, cSt D 445 5, 32 1, 9-6, EN 14103d 97, 83 96, D 2500 - Tỷ trọng 15.5oC Hàm lƣợng este, %kl Điểm vẩn đục, oC Học viên: Nguyễn Thanh Minh 52 D 6751 Luận văn thạc sỹ ASTM Các tiêu Phƣơng pháp Kết Chỉ chố xetan theo phƣơng pháp tính J 313 58 47 Chỉ số axit, mg KOH/g D 664 0, 21 0, 50 max Cặn cacbon, %kl D 4530 0, 010 Tro sunfat, %kl D 874 0, 008 Hàm lƣợng nƣớc, mg/kg D 95 182 500 max Hàm lƣợng kim loại kiềm, mg/kg D 2896 max Độ ổn định oxy hóa 110oC, D 525 D 6751 0, 050 max 0, 020 max Đa phần tiêu cho biodiesel nằm khoảng cho phép tiêu chuẩn ASTM D 6751, nên nói biodiesel tổng hợp từ cặn béo thải có tiềm ứng dụng tốt Học viên: Nguyễn Thanh Minh 53 Luận văn thạc sỹ KẾT LUẬN Chế tạo thành công xúc tác ziconi sunfat hóa dạng mao quản trung bình, ký hiệu m-SZ Tuy nhiên vật liệu không bền nhiệt giai đoạn tách loại chất tạo cấu trúc CTAB 400oC Vì cần phải có cải tiến để tăng tính bền nhiệt Sử dụng phƣơng pháp oxophotphat hóa để cải thiện đặc tính ổn định nhiệt cho xúc tác m-SZ Quá trình oxophotphat hóa đƣợc thực với dung dịch H3PO4 1M thời gian 24 Quá trình tăng độ ổn định nhiệt xúc tác từ 400oC lên 525oC, thích hợp để tách loại hoàn toàn chất tạo cấu trúc, giải phóng mao quản trung bình tâm hoạt tính Xúc tác sau tách loại chất tạo cấu trúc có hệ thống mao quản trung bình trật tự, có độ axit cao siêu axit rắn, bề mặt riêng lớn, có mao quản trung bình tập trung khoảng 38Å nên phù hợp cho khuếch tán phân tử chất tham gia phản ứng đến tâm hoạt tính xúc tác, tăng độ chọn lọc hình dáng Đã thăm dò hoạt tính xúc tác m-SZ trình chuyển hóa cặn béo thải có số axit cao thành biodiesel phản ứng giai đoạn so sánh với trình chuyển hóa không xúc tác Kết cho thấy, hoạt tính xúc tác cao cho hiệu suất tạo biodiesel đạt 91,23% (cao so với xúc tác chƣa đƣợc ổn định nhiệt 80,69%); số lần tái sử dụng nhiều (8 lần so với lần) Các tiêu thành phần hóa học tính chất hóa lý sản phẩm biodiesel nằm giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn ASTM D 6751 Hệ xúc tác m-SZ mở tiềm ứng dụng lớn hầu hết nguồn nguyên liệu dầu, mỡ động thực vật theo hƣớng chuyển hóa thành nhiên liệu sinh học biodiesel Học viên: Nguyễn Thanh Minh 54 Luận văn thạc sỹ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đinh Thị Ngọ, Nguyễn Khánh Diệu Hồng Hóa học Dầu mỏ khí, nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2012 [2] Phạm Anh Sơn, Khảo sát trình tổng hợp vật liệu xúc tác sở MCM41, Luận văn Thạc sĩ Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, 2004 [3] Hồ Sĩ Thoảng, Một số hƣớng nghiên cứu xúc tác nhằm đáp ứng yêu cầu sản phẩm dầu mỏ, Hội nghị hấp phụ xúc tác toàn quốc lần thứ 4, 2007 [4] Hồ Văn Thành, Võ Thị Thanh Châu, Vũ Anh Tuấn, Nguyễn Hữu Phú, Nghiên cứu tổng hợp, đặc trƣng vật liệu mao quản trung bình trật tự MCM-41 từ vỏ trấu, Hội nghị hấp phụ xúc tác toàn quốc lần thứ 4, 2007 [5] F Farrauto R J., Bartholomew C H, Fundamentals of industrial catalytic processes, Blackie Academic & Professional, 151 – 153, 1997 [6] K Jaroniec, J Choma, and M Kruk, On the applicability of the Horwath Kawazoe method for pore size analysis of MCM-41 and related mesoporous materials, Studies in Surface Science and Catalysis, Vol 128, 225-234, 2000 [7] M Schumacher, P I Ravikovitch, A Du Chesne, A V Neimark, and K K Unger, Characterization of MCM-48 materials, Langmuir, 1610, 4648-4654, 2000 [8] M Bagshaw S A., Prouzet E., and Pinnavaia T J, Templating of Mesoporous Molecular Sieves by Nonionic Polyethylene Oxide Surfactants, Science, 269, 1242 – 1244, 1995 [9] M Kim J., Han Y J., Chmelka B F and Stucky G D, One-step synthesis of ordered mesocoposites with non-ionic amphiphilic block copolymers: implications of isoelectric point, hydrolysis rate and fluoride, Chem Commun., 2437 – 2438, 2000 [10] M Laha S., Mesoporous and microporous matallosilicate & organosilicate molecular sieves: synthesis, characterization and catalytic properties, Doctor Thesis, University of Pune, India, 2004 [11] M Langevin D, Structure and dynamic properties of surfactant systems, Studies in surface science and catalysis, 117, 129-134, 1998 Học viên: Nguyễn Thanh Minh 55 Luận văn thạc sỹ [12] N Stucky D., Monnier, A., Schüth, F.; Huo, Q.; Margolese, D I., Kumar, D., Krishnamurty, M P., Petroff, M.; Firouzi, A., Janicke, M and Chmelka, B F, Molecular and Atomic Arrays in Nano-and Mesoporous Materials Synthesis, Mol Cryst Liq Cryst 240, 187-200, 1994 [13] N Zhao D., Feng., Huo Q., Fredickson G H, Chmelka B F., ang Stucky G D, Triblock Copolimer syntheses of Mesoporous Silica with Periodic 50 to 300 Angstrong Pores, Science, Vol 279, 548–552, 1998 [14] Q J Li, D Farcasu, Preparation of sulfated zirconia catalysts with improved control of sulfur content, Appl Cata., A: General, Vol 128, pp 97-105, 1995 [15] Q K Tanabe, Makoto Misono, Vashio Omo, New solid acid and base their catalytic properties, Kodansha LTD, Tokyo, 1989 [16] Q Ertl, H Knozinger, J Weitkamp, Handbook of Heterogeneous Catalysis, Vol 5, Wiley-VCH, Weinheim, p 2184, 1997 [17] Q L Bonneviot, F B61and, C Danumah, S Giasson and S Kaliaguine Editors, Elsevier Science B V All rights reserved-MESOPOROUS MOLECULAR SIEVES 1998-Studies in Surface Science and Catalysis, Vol 117, 1998 [18] R Ulrike Ciesla, Michael Froba, Galen Stucky, and Ferdi SchuthChem Mater., 11, 227-234, 1999 [19] R Dimian et al Fattyacid esterication byreactive distillation: Part 2— kinetics-based Design for sulphated zirconia catalysts, Chemical Engineering Science, 58, 3175 – 3185, 2003 [20] R Nourredine abdoulmoumine, Sunlfate and Hydroxide Supported on Zirconium Oxide Catalysts for biodiesel production, Master of Science In Biological Systems Engineering, 2010 [21] R Benjaram M Reddy et al, Sunfated Zirconia as an efficent catalyst for organic synthesis and tranformation reactions, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 237, 93–100, 2005 [22] R Hang Chen cộng sự, Parameter contronl in the synthesis of ordered porous ziconium oxide, Materials Letters 51 Ž2001 187–193, 2001 Học viên: Nguyễn Thanh Minh 56 Luận văn thạc sỹ [23] R Guorong Duan et al, Preparation and Characterization of Mesoporous Ziconia Made by Using a Poly Template, Nanoscale Res Lett 118–122, 2008 [24] R Kazushi Arata, Preparation of superacids by metal oxides for reaction of butanes and pentanes, Appl Catal., A: General, Vol 146, 332, 1996 [25] R Ulrike Ciesla, Improvement of the Thermal Stability of Mesostructured Metal Oxides with Zirconia as the Example, MESOPOROUS MOLECULAR SIEVES 1998 [26] R Ulrike Ciesla, Highly Ordered Porous Zirconias from SurfactantControlled Syntheses: Zirconium Oxide-Sulfate and Zirconium Oxo Phosphate, Chem Mater, 11, 227-234, 1999 [27] R Ulrike Ciesla, Formation of a Porous Zirconium oxo Phosphate with a High Surface Area by a Surfactant-Assisted Synthesis, impact Factor, 35(5):541543, 1996 [28] R X Yang, Sunfated zirconia with ordered mesopores as an active catalyst for n-butane isomerization, 2002 [29] S Metin G A K , Duran Altiparmakc, Kadir Aydin, Using of cotton oil soapstock biodiesel–diesel fuel blends as an alternative diesel fuel, Renewable energy, 33, pp: 553–557, 2008 [30] S B Manohar G K Nagesha, K Udaya Sankar, Enzymatic esterification of free fatty acids of hydrolyzed soy deodorizer distillate in supercritical carbon dioxide, The journal of supercritical fluids, 32 1-3, pp: 137–145, 2004 [31] S Nandi Gangopadhyay S, Ghosh S, Biooxidation of fatty acid distillates to dibasic acids by a mutant of Candida tropicalis., Journal of oleo science, 56 1, pp: 13-17, 2006 [32] S Feng Yan H Y., Daogeng Wu, Ming Huo, Jianxin Li, Yuping Cao, Yiming Jiang, Recovery of phytosterols from waste residue of soybean oil deodorizer distillate, Bioresource technology, 101, pp: 1471–1476, 2010 Học viên: Nguyễn Thanh Minh 57 Luận văn thạc sỹ [33] S A Kinast, Production of Biodiesels from Multiple Feedstocks and Properties of Biodiesels and Biodiesel/Diesel Blends National Renewable EnergyLaboratory, p 57, 2003 [34] S Rajesh Gopinath Mangesh G Kulkarni, Lekha Charan Mehera, Ajay Kumar Dalai, Solid acid catalyzed biodiesel production by simultaneous esterification and transesterification, Green chemistry, 12, pp: 1056-1062, 2006 [35] S Gisela Montero Margarita Stoytcheva, Biodiesel - Feedstocks and processing technologies, InTech, p 470, 2011 [36] S Suresh Narine Marie-Jose Dumont, Characterization of soapstock and deodorizer distillates of vegetable oils using gas chromatography, Lipid technology, 20 6, pp: 136-138, 2008 [37] S Karen M Michael J Haas, Combined nonenzymatic-enzymatic method for the synthesis of simple alkyl fatty acid esters from soapstock, Journal of the American oil chemists' society, 73 11, pp: 1393-1401, 1996 [38] S Paul J Michalski Michael J Haas, Stan Runyon, Alberto Nunez, Karen M Scott, Production of FAME from acid oil, a by-product of vegetable oil refining, Journal of the American oil chemists' society, 80 1, pp: 97-102, 2003 [39] S Daniel Barrera-Arellano Nara Lúcia Facioli, Optimisation of enzymatic esterification of soybean oil deodoriser distillate, Journal of the science of food and agriculture, 81 12, pp: 1193–1198, 2001 [40] S B Batistella P F Martins V M Ito, M R W Maciel, Free fatty acid separation from vegetable oil deodorizer distillate using molecular distillation process, Separation and purification technology, 48, pp: 78–84, 2006 [41] T Van Hoed R Verhé, C Echim, C Stevens, W De Greyt, M Kellens, Production of biofuel from lipids and alternative resources, Biocatalysis and bioenergyC, pp: 185-194, 2008 [42] T Tongurai S Chongkhong, P Chetpattananondh, C Bunyakan, Biodiesel production by esterification of palm fatty acid distillate, Biomass and bioenergy, 31 8, pp: 563–568, 2007 Học viên: Nguyễn Thanh Minh 58 Luận văn thạc sỹ [43] Yuichi Kobayashi Wataru Iijima, Kazuhiro Takekura, Hitoshi Kato, Ken Taniwaki, High efficiency waste cooking oil refinery plant can produce portable biomass energy, APAN field server/sensor network workshop, 2007 [44] Y Kamchai Nuithitikul, Worawoot Prasitturattanachaiy, Jumras Limtrakulz, Catalytic Activity of Sulfated Iron-Tin Mixed Oxide for Esterification of Free Fatty Acids in Crude Palm Oil: Effects of Iron Precursor, Calcination Temperature and Sulfate Concentration, International Journal Of Chemical Reactor Engineering, 9, A98, 2011 [45] Y Cheung et al, Low-temperature superacid catalysis: reactions of nbutane and propane catalyzed by iron- and manganese-promoted sulfated zirconia, DOE Contract number DE-AC22-93PC92116, University of Delaware, 1995 [46] Y M Risch, E.E Wolf, Effect of the preparation of a mesoporous sulfated zirconia catalyst in n-butane isomerization activity, Applied Catalysis A: General, 206, 283–293, 2001 [47] Yuan Quan, Yang Liu, Le-Le Li, Zhen-Xing Li, Chen-Jie Fang, WenTao Duan, Xing-Guo Li, Chun-Hua Yan, Highly ordered mesoporous titania– zirconia photocatalyst for applications in degradation of rhodamine-B and hydrogen evolution, Microporous and Mesoporous Materials, 124, 169–178, 2009 [48] Y Galen Stucky, R Ulrike Ciesla, Ferdi Schuth, Improvement of the Thermal Stability of Mesostructured Metal Oxides with Zirconia as the Example, Studies in Surface Science and Catalysis, 117, 527-534, 1998 [49] Y Galen Stucky, Ulrike Ciesla, Stefan Schacht, , Klaus K Unger, Ferdi Schuth, Formation of a Porous Zirconium oxo Phosphate with a High Surface Area by a Surfactant-Assisted Synthesis, Angew Chem Inl Ed Engl., 355, 541-543, 1996 Học viên: Nguyễn Thanh Minh 59 [...]... [20] Một nghiên cứu khác của tác giả Benjaram Mreddy và cộng sự nghiên cứu quy trình chế tạo ziconi sunfat theo phƣơng pháp kết tủa, nung tạo meso- ZrO2, sau đó ngâm tẩm với axit sunfuric để hình thành xúc tác, hoạt tính của xúc tác này đƣợc kiểm chứng qua nhiều phản ứng tổng hợp hữu cơ khác nhau và đều cho kết quả tốt [21] Từ những kết quả nghiên cứu đó, có thể thấy xúc tác dạng sunfat hóa của ziconi... ký hiệu là mSZ vì dễ điều chế, tính axit mạnh và ổn định Tuy nhiên, các ứng dụng của xúc tác m-SZ vẫn còn khá hạn chế so với xúc tác SO42-/ZrO2 đã đƣợc nghiên cứu nhiều Có thể liệt kê một số nghiên cứu dùng xúc tác m-SZ vào phản ứng isome hóa n-butan, axetan hóa [4-7] Nguyên nhân chính của việc ít có ứng dụng các xúc tác m-SZ là chúng khó chế tạo do kém bền nhiệt Xúc tác m-SZ thƣờng đƣợc điều chế theo... chúng ổn định nhiệt cao nhất so với các oxit kim loại chuyển tiếp lỗ xốp khác qua phƣơng pháp tổng hợp có sử dụng chất hoạt động bề mặt [26] Học viên: Nguyễn Thanh Minh 13 Luận văn thạc sỹ 1.6 Ứng dụng của xúc tác SO42- /meso- ZrO2 trên thế giới Ziconi sunfat hóa là một xúc tác rất quan trọng và có tính chất cơ bản nhƣ một axit, kèm theo ổn định nhiệt và ổn định cơ học Hơn nữa, ziconi sunfat hóa có tính. .. phân tán của kim loại lên bề mặt chất mang, từ đó làm giảm hoạt tính của xúc tác Nhƣ vậy, nguồn chứa lƣu huỳnh cho quá trình sunfat hoá zirconi hidroxit có tính ƣu việt nhất là dung dịch H2SO4 (thƣờng dùng dung dịch H2SO4 0.5M) 1.5.3 Ảnh hưởng của các phương pháp sunfat hoá đến hoạt tính xúc tác Theo một số nhà nghiên cứu, đƣờng cong biểu diễn mối quan hệ giữa hàm lƣợng lƣu huỳnh và hoạt tính xúc tác có... cấu trúc đơn nghiêng Hàm lƣợng nƣớc trong cấu trúc bị loại hết một cách triệt để khi tiến hành nung ở nhiệt độ lớn hơn 10000C Do đó, nhiệt độ nung ảnh hƣởng khá lớn đến hoạt tính xúc tác Học viên: Nguyễn Thanh Minh 12 Luận văn thạc sỹ 1.5.5 Nâng cao độ bền nhiệt cho xúc tác SO42- /meso- ZrO2 Năm 1998, bài báo của tác giả Ulrike Ciesla và các cộng sự có nói về việc nâng cao tính ổn định nhiệt của oxit kim... dụng làm xúc tác cho quá trình tổng hợp biodiesel, nó còn là một xúc tác cho quá trình cracking, một quá trình rất quan trọng cho công nghiệp lọc-hóa dầu [25] Một số nghiên cứu khác chỉ ra, xúc tác ziconi sunfat hóa là một chất xúc tác hay trợ xúc tác rất là quan trọng, ziconi sunfat đƣợc sử dụng nhƣ một siêu axit rắn trong phản ứng isome hóa Đặc biệt, dùng cho phản ứng isome hóa n-butan [27, 28] Tác giả... (dƣới 600oC) Vì vậy, nghiên cứu ngoài việc đánh giá đặc trƣng, hoạt tính của xúc tác, còn có những nghiên cứu để nâng cao độ bền nhiệt, thủy nhiệt của vật liệu, tức là tăng độ bền của tƣờng thành mao quản Học viên: Nguyễn Thanh Minh 15 Luận văn thạc sỹ 1.7 Biodiesel và nguyên liệu tổng hợp biodiesel 1.7.1 Giới thiệu về biodiesel Hiện nay, nhu cầu sử dụng nhiên liệu phát triển mạnh, đặc biệt là nhiên liệu... pháp tổng hợp vật liệu mao quản trung bình 1.4.1 Chất định hướng cấu trúc Template, hay chất định hƣớng cấu trúc là tác nhân định hình mạng lƣới cấu trúc trong quá trình hình thành vật liệu [8] Sự có mặt template trong gel góp phần làm ổn định mạng lƣới nhờ tƣơng tác hidro, tƣơng tác tĩnh điện, tƣơng tác Vander Walls Tác nhân này sẽ định hình cấu trúc vật liệu thông qua sự định hình của chúng Để tổng... hidroxit, nó tự phản ứng với nền để tách nƣớc và tạo ra các nhóm sunfat, nhờ vậy nó sẽ góp phần làm giảm sự chuyển pha cấu trúc của nền, tạo sự ổn định và làm tăng diện tích bề mặt của chất xúc tác thu đƣợc Ngoài ra, sử dụng nguồn SO2 hoặc H2S để sunfat hoá mẫu thì sau khi tái sinh, xúc tác sẽ không còn là superaxit nữa [15] Khi sử dụng (NH4)2SO4 để sunfat hoá mẫu sẽ cho xúc tác có diện tích bề mặt riêng... về việc tổng hợp cấu trúc mao quản trung bình chất lƣợng cao từ ziconi sunfat hóa và ziconi photphat hóa để hình thành cấu trúc lỗ xốp mới là ziconi oxit sunfat và ziconi oxo photphat Sự có mặt của các ion sunfat và photphat là nguyên nhân dẫn tới quá trình kết tinh chậm của các pha ziconi vô định hình Vì vậy, bằng việc ổn định pha vô định hình, cấu trúc mao quản trung bình có thể ổn định nhiệt lên