Tổng hợp xúc tác VPO ứng dụng trong phản ứng oxi hóa chọn lọc hydrocacbon nhẹ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THỊ PHƯƠNG YẾN TỔNG HỢP XÚC TÁC VPO ỨNG DỤNG TRONG PHẢN ỨNG OXI HÓA CHỌN LỌC HYDROCACBON NHẸ Chuyên ngành: Hóa hữu Mã sớ : 83 10 630 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Đà Nẵng - Năm 2018 Cơng trình hồn thành Trường Đại học Sư phạm - ĐHĐN Người hướng dẫn khoa học: HD 1: PGS TS LÊ TỰ HẢI HD 2: TS NGUYỄN ĐÌNH MINH TUẤN Phản biện 1: TS ĐẶNG QUANG VINH Phản biện : TS VŨ THỊ DUYÊN Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Hóa học họp Trường Đại học Sư phạm – ĐHĐN vào ngày 31 tháng năm 2018 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin- Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Thư viện trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ ngành cơng nghiệp tiêu chí khắc khe vần đề an tồn mơi trường, điều đặt tốn lớn cho ngành cơng nghiệp nói chung ngành cơng nghiệp tổng hợp hóa chất nói riêng việc cải tiến cơng nghệ quy trình sản xuất đảm bảo vấn đề môi trường mà vẫn thu lợi nhuận đáng kể Hiện nay, với trữ lượng lớn nguồn nguyên liệu hydrocacbon nhẹ đến từ mỏ khí phân đoạn khí từ nhà máy lọc dầu Việt Nam giới phong phú thúc đẩy việc nghiên cứu chuyển hóa nguồn nguyên liệu rẻ tiền, tác động đến mơi trường thành hợp chất trung gian có giá trị kinh tế cao Một phản ứng sử dụng để tổng hợp hóa chất cơng nghiệp phản ứng oxy hóa chọn lọc hay phản ứng oxy hóa khơng hồn toàn xúc tác dị thể sử dụng nguồn nguyên liệu hydrocacbon olefin, aromatic hydrocacbon nhẹ có xúc tác giá thành cao độ chuyển hóa, độ chọn lọc thấp nên sử dụng cơng nghiệp hóa dầu để sản xuất hợp chất chứa oxy Sự đời xúc tác vanadium phosphate oxide (VPO) khắc phục khó khăn Theo số báo cáo nghiên cứu khoa học xúc tác có hoạt tính cho phản ứng oxi hóa khơng hoàn toàn loại nguyên liệu hydrocacbon nhẹ methane thành formaldehyde, ethane thành acid acetic, propane thành acid acrylic n-butane thành maleic anhydride…Phản ứng oxy hóa chọn lọc ankane có ứng dụng thương mại phản sản xuất maleic anhydride ( chủ yếu làm hóa chất trung gian để tổng hợp nhựa polyme ) Các nghiên cứu tập trung vào pha vanadyl hydrogen phosphate hemihydrate VOHPO4.0.5H2O, hoạt hóa thu pha hoạt tính vanadyl pyrophosphate (VO)2P2O7 Các nghiên cứu tổng hợp pha tiền chất VOHPO4.0.5H2O Tất dựa phản ứng hợp chất vanadium (điển hình vanadium pentaoxide – V2O5), hợp chất phosphorus (điển hình acid phosphate–H3PO4 (85%)) tác nhân khử vừa đóng vai trò dung mơi Theo đó, với tác nhân khử HCl nước dung môi cho kết thu pha tiền chất mong muốn Tuy nhiên, kết thu bề mặt riêng thấp (1-3m2/g) Với tác nhân khử dung môi rượu có hướng tổng hợp VPO VPD bằng phương pháp hồi lưu sử dụng tác nhân khử isobutanol cho hiệu tốt Tuy nhiên, chất phản ứng oxy hóa chọn lọc hydrocacbon nhẹ có xúc tác dị thể hoạt tính xúc tác phụ thuộc nhiều vào bề mặt riêng, cấu trúc hình thái bề mặt pha tiền chất hay pha hoạt tính mà yếu tố lại bị chi phối phương pháp, điều kiện tiền chất sử dụng trình tổng hợp Vì lý với đề tài “TỔNG HỢP XÚC TÁC VPO ỨNG DỤNG TRONG PHẢN ỨNG OXI HÓA CHỌN LỌC HYDROCACBON NHẸ” hướng tới việc nghiên cứu sử dụng tác nhân khử ethanol, isopropanol, isobutanol benzyl alcohol tổng hợp tiền chất VOHPO4∙0.5H2O, bằng phương pháp thủy nhiệt khuấy đồng thời test hoạt tính xúc tác phản ứng oxy hóa chọn khí propene 3 Mục tiêu nghiên cứu - Tổng hợp thành công xúc tác VPO ứng dụng phản ứng oxi hóa chọn lọc hidrocabon nhẹ thành sản phẩm chứa oxi có giá trị cao - Xác định đặc trưng : thành phần pha, cấu trúc, hình thái xúc tác VPO - Khảo sát ảnh hưởng dung mơi đến q trình tổng hợp để tìm dung mơi phù hợp Đới tượng và phạm vi nghiên cứu - V2O5, H3PO4, rượu - Tổng hợp kiểm tra yếu tố ảnh hưởng Q trình thực nghiệm tiến hành phòng thí nhiệm trường ĐH Bách khoa Đà Nẵng Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tài liệu ngồi nước - Sử dụng kỹ thuật phân tích đại như: + Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) xác định hình thái + Nhiễu xạ tia X (XRD) để nghiên cứu thành phần pha cấu trúc tinh thể + Phổ hồng ngoại FTIR để xác định liên kết có mẫu + Phương pháp EDX - Thực nghiệm - Xử lý đánh giá kết phân tích Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết tổng quan 4 - Xử lý thông tin lý thuyết để đưa vấn đề cần thực trình thực nghiệm - Nghiên cứu quy trình tổng hợp pha tiền chất VPO - Nghiên cứu đặc trưng xúc tác - Nghiên cứu phản ứng đánh giá hoạt tính xúc tác phản ứng oxi hóa propene Bớ cục luận văn Phần Mở đầu Phần Nội dung nghiên cứu Chương 1: Tổng quan tài liệu Chương 2: Thực nghiệm Chương 3: Kết thảo luận Phần Kết luận và kiến nghị CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC 1.1.1 Sự đời xúc tác 1.1.2 Vai trò xúc tác 1.1.3 Phân loại xúc tác a Xúc tác đồng thể b Xúc tác dị thể c Xúc tác sinh học 1.1.4 Đặc điểm xúc tác 1.2 PHẢN ỨNG OXI HÓA 1.3 TỔNG QUAN XÚC TÁC VANADIUM PHOSPHORUS OXIDE 1.3.1 Tổng quan xúc tác VPO 1.3.2 Cấu trúc pha xúc tác VPO 1.3.3 Các phương pháp tổng hợp a Hướng VPA (tổng hợp môi trường nước) b Hướng VPO (tổng hợp môi trường hữu cơ) c Hướng VPD (tổng hợp môi trường hữu thông qua VOP4.2H2O) 1.4 MỘT SỐ SẢN PHẨM OXY HÓA CHỌN LỌC ĐIỂN HÌNH SỬ DỤNG XÚC TÁC VPO 1.4.1 Maleic anhydride 1.4.2 Acrylic acid CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 2.1 TỔNG HỢP TIỀN CHẤT (VPO) 2.1 ĐÁNH GIÁ ĐẶC TRƯNG CỦA PRECURSOR 2.2.1 Nhiễu xạ tia X 2.2.2 Kính hiển vi điện tử quét 2.2.3 Phổ hồng ngoại FTIR 2.2.4 Phổ tán xạ lượng tia X-EDX 2.2.5 Thử nghiệm hoạt tính xúc tác 2.2.6 Giới thiệu phương pháp sắc ký sắc ký khối phổ a Sắc ký khí b Sắc ký khối phổ (GC/MS) CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO ḶN 3.1 TÍNH CHẤT HĨA LÝ CỦA TIỀN CHẤT VOHPO4.0.5H2O Hình 3.1 Giản đồ XRD mẫu VPO-iC3-50mL/g-HTK-130-24h Hình 3.1 giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu tiền chất thu sau tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt khuấy sử dụng tác nhân khử isopropanol 50mL/g, 130oC vòng 24h (VPO-iC350mL/g-HTK-130-24h) Các pic xuất vị trí 2θ 15.6o, 18.5o, 19.6o, 24.3o, 27.1o, 30.4o, 33.7o,34.4 o, 36.6 o, 37.4o, 40.4o ,40.8o, 42.4o, 44.2o, 46.3o, 47.8o, 49.1o, 49.6o, 51.7o, 53.2o, 54.2o,55.7o, 56.2o, 57o, 57.4o, 59.2o, 59.9o, 60.9o, 62.1o, 63.2o, 65.5o, 66.1o, 67.7o, 69.6o tương ứng với mặt tinh thể (hkl) (001), (020), (101), (021), (121), (130), (102), (310), (231), (311) (032), (321), (330), (241), (150), (312), (023), (123), (203), (213), (033), (332), (060), (152), (061), (350), (233), (260), (004), (014), (243), (053) pha tiền chất VOHPO4∙0.5H2O (JCPDS 01-084-0761) cấu trúc mạng tinh thể pha tiền chất trực thoi (Orthorhombic) xác định bằng phần mềm PDXL thư viện phổ JCPDS Ngoài ra, giản đồ nhiễu xạ mẫu VPO-iC3 không xuất peak lạ khác cho thấy việc sử dụng tác nhân khử isopropanol tổng hợp thành công pha tiền chất vanadyl hydrophosphate hemihydrate Và kết đạt giống với kết thu từ nhóm GS.G.J Hutchings tổng hợp tiền chất VOHPO4.0.5H2O bằng phương pháp hồi lưu với isobutanol [22] Hình 3.2 Giản đồ FT-IR mẫu VPO-iC3-50mL/g-HTK-130-24h Bảng 3.1 Phân tích pic đặc trưng phổ FT-IR pha VOHPO4.0.5H2O Số sóng (cm-1) Dao động 3370 s(OH) 1200, 1104, 1050 as(PO3) 930 (P-OH) 1133 (P-OH) 976 (V=O) 532, 548 (O-P-O) Hình 3.2 giản đồ FT-IR mẫu VPO-iC3-50mL/g-HTK130-24h Các pic đặc trưng cho liên kết có mẫu liệt kê bảng 4.1, dao động dãn đối xứng s(OH) 3370 cm-1, dao động giãn bất đối xứng as(PO3) 1200 cm-1, 1104 cm- 1050 cm-1, dao động giãn (P-OH) 930 cm-1, dao động uốn (P-OH) 1133 cm-1, dao động giãn (V=O) 976 cm-1 dao động uốn (O-P-O) 532 cm-1 548 cm-1[33, 34, 35] Kết hợp với kết từ giản đồ nhiễu xạ tia X (Hình 3.1) ta khẳng định rằng pha tiền chất VOHPO4.0.5H2O tổng hợp thành công 3.2 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN TỔNG HỢP ĐẾN PHA TIỀN CHẤT Phản ứng oxi hóa chọn lọc n-butane tạo MA thuộc nhóm oxi hóa chọn lọc xúc tác dị thể mà theo chế phản ứng hoạt tính xúc tác phụ thuộc nhiều vào cấu trúc ,hình thái, bề mặt riêng xúc tác Vì vậy, việc lựa chọn phương pháp tổng hợp 10 hướng tổng hợp ảnh hưởng đến việc hình thnành pha, đặc tính hóa lý, cấu trúc bề mặt riêng pha tiền chất sau tác động đến pha hoạt tính (VO)2P2O7 hiệu xúc tác Trong nghiên cứu này, hướng đến khảo sát ảnh hưởng loại tác nhân khử đến việc hình thành pha, cấu trúc hình thái pha tiền chất Bảng 3.2 Ký hiệu mẫu tổng hợp ở điều kiện 130, 24h, thể tích tác nhân khử 50mL/g với bốn tác nhân khử Ethanol, Isopropanol, Isobutanol Benzyl alcohol Loại tác nhân khử Kí hiệu Ethanol VPO-EtOH Isopropanol VPO-iC3OH Isobutanol VPO-iC4OH Benzyl alcohol VPO-BEA 3.2.1 Thành phần pha tính chất cấu trúc tinh thể Các mẫu tổng hợp điều kiện: 50mL alcohol, nhiệt độ 130°C, vòng 24h thay đổi loại tác nhân khử Ethanol, Isopropanol, Isobutanol Benzyl alcohol Tên mẫu ký hiệu Bảng 3.2 11 (001) (130) VPO-BEA Intensity (a.u.) VPO-iC4OH VPO-iC3OH VPO-EtOH 10 15 20 thetha 25 30 35 40 Hình 3.3 Giản đồ XRD mẫu VPD-HT với dung môi (n-butanol, isobutanol, isopropanol, ethanol) Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu VPO-iC3OH, VPO-iC4OH, VPO-BEA VPO-EtOH trình bày Hình 3.3 Theo kết XRD biểu diễn hình 3.3, mẫu xuất pic vị trí 2θ 15.5o, 18.5o, 19.6o, 24.3o, 27.1o, 30.4o, 33.7o, 34.4o, 36.6o, 37.4o, 40.4o trùng khớp với pic đặc trưng cho pha tiền chất VOHPO4∙0.5H2O không xuất pic lạ khác, điều cho thấy mẫu tổng hợp có độ tinh khiết cao, khơng lẫn tạp chất khác Tuy nhiên, điều với mẫu VPO-iC3OH, VPOiC4OH, VPO-BEA với mẫu VPO-EtOH có khác biệt lớn so với mẫu lại Ở mẫu có số pic đặc trưng cho pha tiền chất 2 18.5°, 30.4° 37.4°, pic có cường độ cao pha tiền chất 2 15.5°gần bị triệt tiêu Đồng thời, giản đồ nhiễu xạ XRD mẫu xuất thêm pic khác 2 5.3o, 8.7o, 11.0o, 17.4o, 25.0o, 28.16o, 32.8o Bằng phần mềm PDXL sở liệu 12 ICDD 2015 khơng tìm thấy chất phù hợp với dạng phổ thu với mẫu sử dụng tác nhân khử ethanol (VPO-EtOH) Q trình hoạt hóa pha tiền chất VOHPO4∙0.5H2O thành pha hoạt tính (VO)2P2O7 theo báo cáo trước chứng minh trình chuyển pha đồng hình mặt (001) VOHPO4∙0.5H2O chuyển thành mặt (200) (VO)2P2O7 q trình hoạt hóa, mặt có hoạt tính xúc tác phản ứng oxi hóa chọn lọc hydrocacbon [17] Trong nghiên cứu này, tỉ lệ I(001)/I(130) pic 2 15.5o 30.4o có cường độ lớn dùng để đánh giá mức độ chiếm ưu mặt tinh thể (001) Mẫu VPO-iC3OH cho tỉ lệ I(001)/I(130) lớn (bảng 3.4), hay đồng nghĩa rằng mặt tinh thể hkl (001) chiếm ưu Kích thước tinh thể pha tiền chất tính tốn thơng qua thơng số độ rộng nửa chiều cao (FWHM) hai pic tương ứng với mặt mạng (001) (130) sử dụng phương trình Sherrer Kết thu thể Bảng 3.3 Theo đó, kích thước tinh thể giảm dần sử dụng tác nhân rượu nặng dần (isopropanol5 µm) Đối với mẫu 13 VPO-iC3OH (hình 3.4 B1, B2) cho thấy dạng mỏng điển hình pha tiền chất VOHPO4.0.5H2O (orthorhombic) giống báo cáo trước [25] kích thước hạt nằm khoảng từ 2-3 µm A1 A2 B1 B2 Hình 3.4 Hình chụp SEM mẫu tiền chất sử dụng tác nhân khử ethanol và isopropanol tổng hợp phương pháp thủy nhiệt khuấy (A1:VPO-EtOH -×5000, A2: VPO-EtOH -×10000, B1:VPO-iC3OH -×5000, B2: VPO-iC3OH -×10000) 14 C1 C2 D1 D2 Hình 3.5 Hình chụp SEM mẫu tiền chất sử dụng tác nhân khử isobutanol và benzyl alcohol tổng hợp phương pháp thủy nhiệt khuấy (C1: VPO-iC4-×2000, C2: VPO-iC4-×5000, D1: VPO-BEA-×2000, D2: VPO-BEA-×5000) Mẫu sử dụng tác nhân khử isobutanol (VPO-iC4), hình thái cấu trúc xuất cụm giống hoa hồng, kích thước hạt khoảng 2-4 µm hình thái cho chồng chéo mỏng tạo thành [25] Với mẫu VPO-BEA chủ yếu mỏng vẫn xuất vài dạng cấu trúc hình cụm hoa hồng giống mẫu isobutanol nhiên không nhiều Hơn nữa, điều đáng ý thay đổi hình thái pha tiền chất liên quan đến tỷ lệ cường độ hai mặt mạng (001) (130) kết nhiễu xạ tia X Cụ thể, hình thái pha tiền chất xuất 15 cụm hoa hồng làm giảm cường độ mặt (001) hay tỷ lệ cường độ I(001)/I(130) thấp so với hình thái mỏng điển hình Cụ thể tỷ lệ cường độ I(001)/I(130) mẫu VPO-iC4 1.5, VPO-BEA 1.05 VPO-iC3 4.12 3.2.3 Kết FT_IR δ(P-OH) 1132 υas(PO3) 1200, 1103, 1050 υ(C-H) 2901, 2830 υ(P-OH) 930 υ(OH2) 3373 υ(C-OH) 3554 VPO-iC3OH Peak lạ 784 600 800 VPO-EtOH 1000 1200 1400 2700 Wavenumber 2900 3100 3300 3500 3700 3900 (cm-1) Hình 3.6 Giản đồ FT-IR mẫu VPO-HTK với dung môi (isopropanol và ethanol) Hình 3.6 phổ hồng ngoại mẫu tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt với dung môi khác 130oC, 24h Ở tất mẫu VPO-EtOH VPO-iC3OH thu dao động đặc trưng pha VOHPO4.0.5H2O bao gồm dao động giãn bất đối xứng a(O-H) (3370 cm-1), dao động giãn bất đối xứng as(PO3) (1200 cm-1), 1104 cm1 1050 cm-1), dao động giãn (P-OH) (930 cm-1), dao động uốn (P- OH) (1133 cm-1), dao động giãn (V=O) (976 cm-1) (O-P-O) (532 cm-1 548 cm-1) Kết chứng minh pha VOHPO4.0.5H2O hình thành trình tổng hợp phù hợp với kết XRD 16 phân tích Đối với mẫu VPO-EtOH ngồi vùng phổ pha tiền chất VOHPO4.0.5H2O thu pic đặc trưng cho dao động dãn (COH) (3554 cm-1), dao động uốn (C-H) (2941 cm-1, 2881 cm-1) pic 784 cm-1chưa thể xác định đặc trưng cho dao động liên kết mẫu [28], [32] Kết FT-IR cho thấy rượu vẫn mẫu xúc tác VPO 3.2.4 Kết EDX P O Cường độ (cps) V 0.2 VPO-EtOH VPO-iC3OH VPO-iC4OH VPO-BEA 1.2 2.2 3.2 4.2 Năng lượng photon hv (eV) 5.2 Hình 3.7 Phổ EDX mẫu VPO-HTK với dung môi (n-butanol, isobutanol, isopropanol, ethanol) Căn vào hình 3.7, ta thấy phổ mẫu xuất đầy đủ pic đặc trưng cho có mặt nguyên tố P, V O pha tiền chất không xuất pic khác 17 3.3 KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM HOẠT TÍNH CỦA XÚC TÁC (1) (2) (4) (3) (5) (6) Hình 3.8 Kết định danh sản phẩm phản ứng oxy hóa chọn lọc propene Hình 3.8 biểu diễn sắc ký đồ GC-MS thu phân tích sản phẩm khí từ phản ứng oxy hóa propene xúc tác hoạt hóa từ tiền chất VPO-iC4 Các pic xuất thời gian lưu từ thấp đến cao propene, acrolein, acid acetic, benzene, acid acrylic maleic anhydride Việc định danh hợp chất dựa vào phổ MS so sánh với thư viện khối phổ (Bảng 3.4) Ngồi ra, phân tích bằng GC đầu dò TCD phát tín hiệu CO CO2 18 Bảng 3.4 Kết phân tích khối phổ sản phẩm phản ứng Cấu Cơng thức hóa tử học CH2=CHCH3 Thời Tên gọi gian lưu m/z (phút) Propene 0.38 27, 39, 40, 41, 42 CH2=CHCHO Acrolein 0.45 26, 27, 55, 56 CH3COOH Acid axetic 0.58 15,43, 45, 60 C6H6 Benzene 0.78 39, 50, 52, 78, 77 CH2=CHCOOH Acid Acylic 1.01 27, 45, 55, 72 C2H2(CO)2O Maleic 2.77 26, 25, 53, 54, Andydride 98 Như vậy, sản phẩm acrolein đến từ phản ứng oxy hóa propene, phần bị oxy hóa thành acid acrylic: CH2CHCH3 → CH2CHCHO → CH2CHCOOH Ngồi ra, phản ứng cracking propene xảy ra, sản phẩm tiếp tục bị trùng ngưng bị oxy hóa O2 tạo CH3COOH, benzene hay maleic anhydride Các hợp chất trung gian bị oxy hóa tiếp tục thành CO CO2 Sơ đồ trình phản ứng từ ngun liệu propene ban đầu mơ tả Hình 3.9 19 C6H6 CH2=CHCOOH C4H2O3 CH3COOH CH2=CH-CH3VPO,o O2 t CO, CO2, H2O CH2=CHCH O Hình 3.9 Sơ đồ sản phẩm phản ứng oxy hóa propene Độ chuyển hóa phản ứng tính theo nguyên liệu propene đầu vào đầu thơng qua diện tích pic thu từ sắc ký [𝐶3 𝐻6 ]𝑟𝑎 𝐹(𝐶3 𝐻6 )𝑟𝑎 𝑆(𝐶3 𝐻6 )𝑟𝑎 𝐶% = − =1− =1− [𝐶3 𝐻6 ]𝑣à𝑜 𝐹(𝐶3 𝐻6 )𝑣à𝑜 𝑆(𝐶3 𝐻6 )𝑣à𝑜 Trong đó: C% : độ chuyển hóa phản ứng; FC3H6 : lưu lượng propene trước sau khỏi thiết bị phản ứng SC3H6  : diện tích pic thu từ sắc ký đồ Đối với sắc ký đầu dò TCD, chọn tác nhân chuẩn nội N2 (là chất xuất sắc ký đồ không bị thay đổi trình phản ứng), xem phản ứng xảy không làm thay đổi lưu lượng tổng độ chuyển hóa xác định theo cơng thức tương quan sau: 𝐶% = − [𝐶3 𝐻6 ]𝑟𝑎 [𝑁2 ]𝑣à𝑜 𝐹(𝐶3 𝐻6 )𝑟𝑎 =1− × [𝐶3 𝐻6 ]𝑣à𝑜 [𝑁2 ]𝑟𝑎 𝐹(𝐶3 𝐻6 )𝑣à𝑜 =1− 𝑆(𝐶3 𝐻6 )𝑟𝑎 𝑆(𝑁2 )𝑣à𝑜 × 𝑆(𝐶3 𝐻6 )𝑣à𝑜 𝑆(𝑁2 )𝑟𝑎 20 80 Conv (%) 70 60 50 40 Conv GC-MS 30 20 10 360 390 420 450 Temp (oC) 18000 2000 16000 14000 1500 Area TCD Area GC-MS Hình 3.10 Độ chuyển hóa theo GC-MS 12000 10000 1000 8000 6000 500 4000 Acrolein Acid acetic CO CO2 2000 0 350 370 390 410 430 450 Temp (oC) Hình 3.11 Độ tăng tương đối số sản phẩm phản ứng theo nhiệt độ Hình 3.10 cho thấy ảnh hưởng nhiệt độ đến độ chuyển hóa propene hay lượng sản phẩm sinh Khi nhiệt độ tăng, trình phản ứng xảy nhanh, độ chuyển hóa tăng lên kéo theo lượng sản phẩm tương ứng tăng lên, nhiên mức độ tăng không giống nhau, tốc độ tăng chậm nhiệt độ nhỏ 3800C nhanh nhiệt 21 độ cao hơn, nhiệt độ cao phản ứng oxy hóa hồn tồn trở nên chiếm ưu hơn, tốc độ tăng tương đối sản phẩm CO CO cao sản phẩm oxy hóa khơng hồn tồn (acrolein, acid acetic) (Hình 3.11) 22 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu chúng tơi hồn thành với nội dung sau: - Tổng hợp thành công pha tiền chất VOHPO4.0.5H2O sử dụng dung môi rượu isobutanol isopropanol benzyl alcohol khử pha V2O5 H3PO4 bằng phương pháp thuỷ nhiệt khuấy - Chứng minh có mặt rượu pha tiền chất - Xây dựng hệ thống test phản ứng thực phản ứng oxy hóa chọn lọc propene thành acrolein acid acrylic tiền chất VOHPO4.0.5H2O tổng hợp II KIẾN NGHỊ Hiện tại, việc test hoạt tính xúc tác mới dừng mức độ định danh sản phẩm hữu sinh test hoạt tính xúc tác Điều cho thấy, xúc tác tổng hợp có hoạt tính với phản ứng oxy hóa chọn lọc hydrocacbon Chưa đánh giá xác hiệu xúc tác gồm độ chuyển hóa độ chọn lọc chưa thể định lượng sản phẩm, xác định cân bằng cacbon có số sản phẩm phản ứng bị ngưng tụ Do đó, chúng tơi đề xuất giải pháp gia nhiệt đường ống dẫn sản phẩm đường ống dẫn đến GC để tránh ngưng tụ đường ống hấp thụ sản phẩm thu qua dung môi hữu định danh định lượng sản phẩm Tuy nhiên, thời gian kinh phí có hạn nên vấn đề vẫn chưa giải điều trở thành hướng phát triển đề tài bên cạnh hướng phát triển khác như: hoàn thiện cải tiến hệ thống phản ứng để test hoạt tính xúc tác; Sử dụng chất mang khác (TiO2, SiO2…) để tăng bề mặt riêng xúc tác  ... kiện tiền chất sử dụng trình tổng hợp Vì lý với đề tài “TỔNG HỢP XÚC TÁC VPO ỨNG DỤNG TRONG PHẢN ỨNG OXI HÓA CHỌN LỌC HYDROCACBON NHẸ” hướng tới việc nghiên cứu sử dụng tác nhân khử ethanol,... I TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC 1.1.1 Sự đời xúc tác 1.1.2 Vai trò xúc tác 1.1.3 Phân loại xúc tác a Xúc tác đồng thể b Xúc tác dị thể c Xúc tác sinh học 1.1.4 Đặc điểm xúc tác 1.2 PHẢN ỨNG. .. cao Một phản ứng sử dụng để tổng hợp hóa chất cơng nghiệp phản ứng oxy hóa chọn lọc hay phản ứng oxy hóa khơng hồn tồn xúc tác dị thể sử dụng nguồn nguyên liệu hydrocacbon olefin, aromatic hydrocacbon