Tóm tắt: Trong nghiên cứu này, các vật liệu CuOOMS2 cải tiến được tổng hợp bằng phương pháp tẩm trong điều kiện phòng thí nghiệm và được sử dụng với vai trò xúc tác trong phản ứng oxy hóa CO. Trong đó, oxit đồng và oxit mangan được sử dụng để tạo thành các hạt nano lưỡng oxit đồngmangan theo tỷ lệ Cu:Mn là 1:0, 6:4, 2:8 và 0:1. Các vật liệu thu được theo thứ tự lần lượt được đánh dấu là CuOOMS2, CuMnOx (6:4)OMS2, CuMnOx (2:8)OMS2 và MnOxOMS2. Lượng oxit đồng và mangan được tẩm lên tất cả các vật liệu được cố định là 15% khối lượng vật liệu. Các đặc trưng của vật liệu xúc tác được xác định bằng các phương pháp như nhiễu xạ tia X (XRD), phổ dao động hồng ngoại (FTIR), kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) và diện tích bề mặt riêng (BET)
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THỊ QUỲNH ANH HIỆU QUẢ XỬ LÝ CO CỦA VẬT LIỆU CuO CẢI TIẾN TRÊN CHẤT MANG OMS-2 Ở NHIỆT ĐỘ THẤP co treatment efficiency of advanced CuO material on OMS-2 support at low temperature Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường Mã số: 60 52 03 20 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 08 năm 2017 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG Cán hướng dẫn khoa học : TS Nguyễn Trung Thành Cán chấm nhận xét : TS Nguyễn Nhật Huy Cán chấm nhận xét : TS Lê Anh Kiên Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 18 tháng 08 năm 2017 Thành phàn Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: PGS.TS Nguyễn Phước Dân TS Nguyễn Nhật Huy TS Lê Anh Kiên TS Nguyễn Xuân Dương TS Võ Nguyễn Xuân Quế Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận vãn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN PGS TS Nguyễn Phước Dân ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Thị Quỳnh Anh Phái: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 26/06/1989 Nơi sinh: Đồng Tháp Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường MSHV: 1570447 I TÊN ĐỀ TÀI: Hiệu xử lý CO vật liệu CuO cải tiến chất mang OMS-2 nhiệt độ thấp (CO treatment efficiency of advanced CuO material on OMS-2 support at low temperature) II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Điều chế vật liệu xúc tác CuO/OMS-2 cải tiến theo qui trình đề xuất - Kiểm tra đặc trưng vật liệu xúc tác CuO/OMS-2 cải tiến như: Phổ nhiễu xạ tia X; Phổ dao động hồng ngoại (FTIR); Diện tích bề mặt vật liệu; Hình ảnh TEM - Xác định điều kiện thích hợp cho trình oxy hóa xúc tác chuyển hóa CO chất xúc tác CuO/OMS-2 cải tiến cách xem xét ảnh hưởng lưu lượng dòng khí giả thải, khối lượng chất xúc tác, nhiệt độ phản ứng độ bền vật liệu - Đánh giá hiệu nâng cao hoạt tính xúc tác oxy hóa co vật liệu CuO/OMS-2 cải tiến so với vật liệu CuO/OMS-2 III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 06/02/2017 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/06/2017 V CÁN BỘ HUỚNG DẪN: TS Nguyễn Trung Thành TP.HCM, ngày tháng .năm 2017 CÁN BỘ HUỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TS Nguyễn Trung Thành KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN LỜI CẢM ƠN Dù gặp nhiều khó khăn q trình học tập thực đề tài luận văn tốt nghiệp, ln có hướng dẫn, động viên giúp đỡ tận tình từ q Thầy cơ, bạn bè người thân gia đình Những hỗ trợ giúp tơi vượt qua trở ngại hồn thành luận văn thạc sĩ mong muốn Tôi xin cảm ơn gia đình tơi, người ln đặt niềm tin vào tôi, hỗ trợ từ vật chất đến tình thần, tơi hồn thành mục tiêu đặt Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Nguyễn Trung Thành, thầy tạo điều kiện thuận lợi nhất, đưa định hướng dẫn xác, nhiệt tình giúp đỡ trình học tập thực đề tài Tôi xin cảm ơn quý Thầy cô Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh nói chung quý Thầy cô Khoa Môi trường Tài nguyên nói riêng truyền dạy kiến thức quý báu cho tơi q trình học tập Xin chân thành cảm ơn quý Thầy cô, anh chị đồng nghiệp trường Đại học An Giang, đặc biệt Bộ phận quản lý Khu Thí nghiêm - Thực hành hỗ trợ nhiệt tình trình làm thực nghiêm Xin chân thành cảm ơn! TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Trong nghiên cứu này, vật liệu CuO/OMS-2 cải tiến tổng hợp phương pháp tẩm điều kiện phòng thí nghiêm sử dụng với vai hò xúc tác ửong phản ứng oxy hóa co Trong đó, oxit đồng oxit mangan sử dụng để tạo thành hạt nano lưỡng oxit đồng-mangan theo tỷ lệ Cu:Mn 1:0, 6:4, 2:8 0:1 Các vật liệu thu theo thứ tự đánh dấu CuO/OMS-2, CuMnOx (6:4)/OMS-2, CuMnOx (2:8)/OMS-2 Mn0x/0MS-2 Lượng oxit đồng mangan tẩm lên tất vật liệu cố định 15% khối lượng vật liệu Các đặc trưng vật liệu xúc tác xác định phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), phổ dao động hồng ngoại (FTIR), kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) diện tích bề mặt riêng (BET) Trong khảo sát điều kiện phù hợp cho phản ứng oxy hóa co, thí nghiệm tiến hành với vật liệu CuO/OMS-2 cho thấy (1) độ chuyển hóa co giảm nhanh tăng lưu lượng dòng khí từ 30 mL/phút đến 60 mL/phút; (2) chiều cao hiệu dụng cột xúc tác 0,4 cm; (3) độ chuyển hóa co tăng lên tăng nhiệt độ phản ứng CO bị oxy hóa hồn tồn 65 °C; (4) hoạt tính xúc tác giảm nhanh 48 phản ứng Trong thí nghiệm đánh giá khả nâng cao hoạt tính xúc tác vật liệu CuO/OMS-2 cải tiến, kết cho thấy vật liệu CuMnOx (6:4)/OMS-2 có hoạt tính xúc tác cao Hoạt tính độ bền xúc tác CuMnOx (6:4)/OMS-2 cao 1,74 2,5 lần so với hoạt tính độ bền xúc tác CuO/OMS-2 Điều giải thích phản ứng oxy hóa co tuân theo chế Mars-van-Krevelen với tồn cặp oxy hóa - khử Cu2+ - o2_ - Mn4+ Cu+ - □ - Mn3+ + 02 cấu trúc vật liệu Điều khẳng định tiến hành thí nghiệm với xúc tác CuMnOx (2:8)/OMS-2, MnOx/OMS-2 OMS-2; vật liệu thể hoạt tính xúc tác nhiệt độ phản ứng cao 100 °C Tóm lại, vật liệu CuMnOx/OMS-2 với tỷ lệ Cu:Mn thích hợp chất xúc tác tiềm việc ứng dụng vật liệu xử lý co khí thải Từ Khóa: lưỡng oxit đồng - mangan, xúc tác CuO/OMS-2 cải tiến, xúc tác dị thể, oxy hóa khí co, nhiệt độ thấp ABSTRACT In this study, advanced CuO materials with binary oxide structure of copper and manganese oxides on OMS-2 support were synthesized by an impregnation method in laboratory condition The samples (contained 15 wt.% activating phase) with Cu:Mn ratio variation of 1:0; 6:4; 2:8 and 0:1 are named CuO/OMS-2, CuMnOx (6:4)/OMS-2, CuMnOx (2:8)/OMS-2 and MnOx/OMS-2, respectively.These as-synthesized materials and OMS-2 support were characterized by the advanced analyzations of X-ray diffraction and FTIR patterns; TEM performances; and SBET measurement The materials were applicated into catalytic role for co oxidation reaction at low temperature For CuO/OMS2 catalyst, (1) the efficiency of co oxidation reaction will decrease rapidly when flow rate increases from 30 mL/min to 60 mL/min; (2) the efficiency height of catalyst column is 0.4 cm; (3) CO conversion increases gradually when reaction temperature increases Besides, co can be oxidized completely at 65 °C; and (4) catalytic activity decreases rapidly within 48 hours For the experiments of catalyst activity’s comparison toward co oxidation reaction, the CuMnOx (6:4)/OMS-2 catalyst showed the highest activity for co oxidation reaction The catalyst activity and stability of the catalyst were higher ~ 1.74 and ~ 2.5 folds than those of the CuO/OMS-2, respectively, co oxidation may follow the Mars-Van-Krevelen mechanism with Cu2+ - o2_ - Mn4+ Cu+ - □ - Mn3+ + O2 redox couple Therefore, the CuMnOx (2:8)/OMS-2 and MnOx/OMS-2 catalysts showed only catalytic activity at temperature higher 100 °C, that due to lack of that redox couple in the structures In summary, the CuMnOx/OMS-2 catalyst could be the high applicating potential material for co oxidation in exhaust treatment for envữonmental safety Key word: Binary copper-manganese oxides, advanced CuO/OMS-2 catalyst, heterogeneous catalyst, co oxidation, low temperature LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi, kết quả, số liệu luận văn chưa dùng cho luận văn cấp khác Tôi hoàn toàn chịu hách nhiệm trước nhà trường lời cam đoan TP HCM, ngày 29 tháng năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Quỳnh Anh MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC sĩ ii LỜI CAM ĐOAN iv MỤC LỤC V DANH MỤC HÌNH ix CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Nội dung nghiên cứu 1.5 Y nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn 1.5.1 Ý nghĩa khoa học 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn 1.6 Tính đề tài .3 2.1 Giới thiệu khí cacbon monoxit (khí CO) .4 2.1.2 Các nguồn tạo co .5 2.1.3 Tác hại co người 2.1.4 ứng dụng co sản xuất .7 2.2 Phương pháp loại bỏ co dòng khí .8 2.2.1 Loại bỏ co phương pháp hấp thu 2.2.2 Loại bỏ co phương pháp oxy hóa xúc tác 2.3 Phương pháp xúc tác 2.3.1 Xúc tác dị thể .10 2.3.2 Động học trình xúc tác 11 2.3.4 Đặc trưng chất xúc tác phương pháp xác định 12 2.3.5 ứng dụng chất xúc tác sản xuất xử lý môi trường 14 2.4 Vật liệu OMS-2 17 2.4.1 Giới thiệu vật liệu rây phân tử OMS 17 2.4.2 Giới thiệu OMS-2 18 2.4.3 Các ứng dụng vật liệu OMS-2 18 V 3.1 Sơ đồ nội dung nghiên cứu 20 3.3 Mơ hình nghiên cứu 21 3.4.1 Bình khí CO 22 3.4.2 Hệ thống thí nghiệm kiểm tra hoạt tính xúc tác dòng khí vi lượng .22 3.4.3 Nước cất .23 3.4.4 Các hóa chất, thiết bị, dụng cụ sử dụng phân tích 23 3.5 Phương pháp nghiên cứu 24 3.5.1 Phương pháp lý thuyết 24 3.5.2 Phương pháp thực nghiêm 24 3.5.3 Phương pháp lấy mẫu phân tích mẫu 24 3.5.4 Phương pháp xác định đặc trưng xúc tác 24 3.5.5 Phương pháp xử lý số liệu 25 3.6 .Phương pháp tổng hợp vật liệu 25 3.7 Khảo sát hoạt tính xúc tác vật liệu CuO/OMS-2 cải tiến 26 3.7.1 Điều kiện thích hợp cho q trình oxy hóa xúc tác co điều kiện phòng thí nghiệm 26 3.7.3 Đánh giá độ bền vật liệu xúc tác CuO/OMS-2 cải tiến 29 4.1 .Đặc trưng vật liệu xúc tác CuO/OMS-2 cải tiến 30 4.1.1 Diện tích bề mặt riêng 30 4.1.2 Đặc trưng FTIR vật liệu .30 4.1.3 Đặc trưng XRD vật liệu 31 4.1.4 Đặc trưng TEM vật liệu 32 4.2 Xác định điều kiện thích hợp cho q trình oxy hóa xúc tác co điều kiện phòng thí nghiệm 33 4.2.1 Độ chuyển hóa co vật liệu xúc tác CuO/OMS-2 theo lưu lượng dòng.33 4.2.2 Độ chuyển hóa co vật liệu xúc tác CuO/OMS-2 theo khối lượng vật liệu xúc tác 35 4.2.3 Độ chuyển hóa co vật liệu xúc tác CuO/OMS-2 vật liệu CuMnOx/OMS-2 theo nhiệt độ phản ứng .36 4.3 Đánh giá độ bền vật liệu xúc tác CuO/OMS-2 cải tiến 39 4.4 Đánh giá hiệu nâng cao hoạt tính độ bền xúc tác vật liệu CuO/OMS-2 cải tiến 41 5.1 Kết luận 44 5.2 Kiến nghị 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO .45 [24] M A Newton, D Ferri, G Smolentsev, V Marchionni, and M Nachtegaal, "Room-temperature carbon monoxide oxidation by oxygen over PƯA12O3 mediated by reactive platinum carbonates," Nature Communications, vol 6, p 8675, 10/22/online 2015 [25] s Takenaka, T Shimizu, and K Otsuka, "Complete removal of carbon monoxide in hydrogen-rich gas stream through methanation over supported metal catalysts," International Journal of Hydrogen Energy, vol 29, pp 1065-1073, 2004 [26] s Royer and D Duprez, "Catalytic oxidation of carbon monoxide over transition metal oxides," ChemCatChem, vol 3, pp 24-65, 2011 [27] I Chorkendorff and J w Niemantsverdriet, "Introduction to Catalysis," in Concepts of Modem Catalysis and Kinetics, ed: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, 2005, pp 1-21 [28] Đ V Tường, "Xúc tác dị thể," in Động học xúc tác, N H Tiến, Ed., ed Hà Nội: Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2006, p 70 [29] I Chorkendorff and J w Niemantsverdriet, "Solid Catalysts," in Concepts of Modem Catalysis and Kinetics, ed: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, 2005, pp 167-214 [30] I Chorkendorff and J w Niemantsverdriet, "Kinetics," in Concepts of Modem Catalysis and Kinetics, ed: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, 2005, pp 23-78 [31] I Chorkendorff and J w Niemantsverdriet, "Kinetics of Reactions on Surfaces," in Concepts of Modem Catalysis and Kinetics, ed: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, 2005, pp 267-299 [32] T Caputo, L Lisi, R Pữone, and G Russo, "Kinetics of the preferential oxidation of co over CuO/CeO2 catalysts in H2-rich gases," Industrial & Engineering Chemistry Research, vol 46, pp 6793-6800, 2007 [33] c s Sharma, p A Ramachandran, and R Hughes, "Kinetics of the catalytic oxidation of carbon monoxide over oxide catalysts," Journal of Applied Chemistry and Biotechnology, vol 26, pp 231-238, 1976 [34] o Deutschmann, H Knozinger, K Kochloefl, and T Turek, "Heterogeneous Catalysis and Solid Catalysts," in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, ed: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, 2000 [35] I Chorkendorff and J w Niemantsverdriet, "Oil Refining and Petrochemistry," in Concepts of Modem Catalysis and Kinetics, ed: Wiley- VCH Verlag GmbH & Co KGaA, 2005, pp 349-376 [36] I Chorkendorff and J w Niemantsverdriet, "Envữonmental Catalysis," in Concepts of Modem Catalysis and Kinetics, ed: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, 2005, pp 377-400 [37] Y Li and F.-S Zhang, "Catalytic oxidation of Methyl Orange by an amorphous FeOOH catalyst developed from a high ữon-containing fly ash," Chemical Engineering Journal, vol 158, pp 148-153, 2010 [38] o Bechiri, M Abbessi, and L Ouahab, "The oxidation study of methyl orange dye by hydrogen peroxide using Dawson-type heteropolyanions as catalysts," Research on Chemical Intermediates, vol 39, pp 2945-2954, 2013 [39] M Idrissi, Y Miyah, A Lahrichi, M Chaouch, and F Zerrouq, "Preparation and Characterisation A Catalytic System Cu-Clay for Catalytic Oxidation of Methyl Orange with H2O2," Intern J Innov Res Sci Eng Technol., vol 3, pp 1735917369, 2014 [40] N A M Fadzil, z Zainal, and A H Abdullah, "Ozone-assisted decolorization of methyl orange via homogeneous and heterogeneous photocatalysis," Int J Electrochem Sci, vol 7, pp 11993-12003, 2012 [41] H Zhou, J Y Wang, X Chen, C.-L O’Young, and s L Suib, "Studies of oxidative dehydrogenation of ethanol over manganese oxide octahedral molecular sieve catalysts," Microporous and Mesoporous Materials, vol 21, pp 315-324, 1998/05/01/ 1998 [42] s L Suib, "Structure, porosity, and redox in porous manganese oxide octahedral layer and molecular sieve materials," Journal of Materials Chemistry, vol 18, pp 1623-1631, 2008 [43] R N DeGuzman, Y.-F Shen, E J Neth, s L Suib, C.-L O'Young, s Levine, et al., "Synthesis and Characterization of Octahedral Molecular Sieves (OMS-2) Having the Hollandite Structure," Chemistry of Materials, vol 6, pp 815-821, 1994/06/01 1994 [44] A R Gandhe, J s Rebello, J L Figueriedo, and J B Fernandes, "Manganese oxide OMS-2 as an effective catalyst for total oxidation of ethyl acetate," Applied Catalysis B: Environmental, vol 72, pp 129-135, 3/8/ 2007 [45] V p Santos, M F R Pereữa, J J M Órfão, and J L Figueiredo, "Synthesis and Characterization of Manganese Oxide Catalysts for the Total Oxidation of Ethyl Acetate," Topics in Catalysis, vol 52, pp 470-481, 2009 [46] H Sun, s Chen, p Wang, and X Quan, "Catalytic oxidation of toluene over manganese oxide octahedral molecular sieves (OMS-2) synthesized by different methods," Chemical engineering journal, vol 178, pp 191-196, 2011 [47] R Wang and J Li, "OMS-2 catalysts for formaldehyde oxidation: effects of Ce and Pt on structure and performance of the catalysts," Catalysis letters, vol 131, pp 500-505, 2009 [48] R Wang and J Li, "Effects of precursor and sulfation on OMS-2 catalyst for oxidation of ethanol and acetaldehyde at low temperatures," Environmental science & technology, vol 44, pp 4282-4287, 2010 [49] N H G Nguyễn Ngọc Hạnh, "Oxy hóa monoxyt carbon xúc tác M- OMS2," Tạp chí phát triển KH&CN, vol 11, pp 13-18, 2008 [50] R H et.al, "Effect of Doped Ag on Performance of Manganese Oxied Octahedral Molecular Sieve for co Oxidation," Chinese Journal of Catalyst, vol 26, pp 463468, 2007 [51] R H et.al, "Selective Oxidation of co in Rich Hydrogen Stream over Ag/OMS-2 Catalyst," International Journal of Hydrogen Energy, vol 36, pp 64-71,2011 [52] M o et.al, "Influence of Silver on The Catalytic Properties of The Cryptomylane and Ag-Hollandite Types Manganese Oxides OMS-2 in THe HollowTemperature co Oxidation," Applied Catalysis A: General, vol 442, pp 64-74, 2013 [53] X s L et.al, "Highly Active CuO/OMS-2 Catalyst for Low-Temperature CO Oxidation," Chemical Engineering Journal, vol 162, pp 151-157, 2010 [54] J Pakarinen, R Koivula, M Laatikainen, K Laatikainen, E Paatero, and R Harjula, "Nanoporous manganese oxides as environmental protective materials— Effect of Ca and Mg on metals sorption," Journal of hazardous materials, vol 180, pp 234-240, 2010 [55] p H Ho, s c Lee, J Kim, D Lee, and H c Woo, "Properties of a manganese oxide octahedral molecular sieve (OMS-2) for adsorptive desulfurization of fuel gas for fuel cell applications," Fuel Processing Technology, vol 131, pp 238246, 2015 [56] M Sun, L Yu, F Ye, G Diao, Q Yu, z Hao, et al., "Transition metal doped cryptomelane-type manganese oxide for low-temperature catalytic combustion of dimethyl ether," Chemical engineering journal, vol 220, pp 320-327, 2013 [57] M Comotti, W.-C Li, B Spliethoff, and F Schiith, "Support effect in high activity gold catalysts for co oxidation," Journal of the American Chemical Society, vol 128, pp 917-924, 2006 [58] L Garces, B Hincapie, V Makwana, K Laubemds, A Sacco, and s Suib, "Effect of using polyvinyl alcohol and polyvinyl pyrrolidone in the synthesis of octahedral molecular sieves," Microporous and mesoporous materials, vol 63, pp 11-20,2003 [59] A Abulizi, G H Yang, K Okitsu, and J.-J Zhu, "Synthesis of MnO nanoparticles from sonochemical reduction of MnO 4- in water under different pH conditions," Ultrasonics sonochemistry, vol 21, pp 1629-1634, 2014 [60] Y.-n Chang, "Fourier Transform Infrared (FTIR) Analysis of Copper Oxide Thin Films Prepared by Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD)," in MRS Proceedings, 1992, p 443 [61] A Rahman, A Ismail, D Jumbianti, s Magdalena, and H Sudrajat, "Synthesis of copper oxide nano particles by using Phormidium cyanobacterium," Indonesian Journal of Chemistry, vol 9, pp 355-360, 2010 [62] G Varughese, V Rini, s Suraj, and K Usha, "Characterisation and optical studies of copper oxide nanostructures doped with lanthanum ions," Advances in Materials Science, vol 14, pp 49-60, 2014 [63] A A Radhakrishnan and B B Beena, "Structural and optical absorption analysis of CuO nanoparticles," Indian Journal of Advances in Chemica I Science, vol 2, pp 158-161, 2014 [64] s Sithambaram, E K Nyutu, and s L Suib, "OMS-2 catalyzed oxidation of tetralin: A comparative study of microwave and conventional heating under open vessel conditions," Applied Catalysis A: General, vol 348, pp 214- 220, 2008 [65] J Zhang, X Meng, c Yu, G Chen, and p Zhao, "Heterogeneous Cu/OMS- as an efficient catalyst for the synthesis of tetrasubstituted 1,4-enediones and 4Hpyrido[l,2-a]-pyrimidin-4-ones," RSC Advances, vol 5, pp 87221- 87227, 2015 [66] s Sithambaram, Y Ding, w Li, X Shen, F Gaenzler, and s L Suib, "Manganese octahedral molecular sieves catalyzed tandem process for synthesis of quinoxalines," Green Chemistry, vol 10, pp 1029-1032, 2008 [67] E c Njagi, C.-H Chen, H Genuino, H Galindo, H Huang, and s L Suib, "Total oxidation of co at ambient temperature using copper manganese oxide catalysts prepared by a redox method," Applied Catalysis B: Environmental, vol 99, pp 103-110, 8/31/ 2010 [68] J Hou, Y Li, L Liu, L Ren, and X Zhao, "Effect of giant oxygen vacancy defects on the catalytic oxidation of OMS-2 nanorods," Journal of Materials Chemistry A, vol 1, pp 6736-6741, 2013 [69] M De Luna, J Millanar, A Yodsa-Nga, and K Wantala, "Gas phase Catalytic Oxidation of vocs using Hydrothermally Synthesized Nest-like K-OMS Catalyst," Sains Malaysiana, vol 46, pp 275-283, 2017 [70] Y Liu, Q Fu, and M F Stephanopoulos, "Preferential oxidation of co in H2 over CuO-CeO2 catalysts," Catalysis Today, vol 93, pp 241-246, 2004/09/01/ 2004 [71] Z.-Y Pu, x.-s Liu, A.-P Jia, Y.-L Xie, J.-Q Lu, and M.-F Luo, "Enhanced Activity for co Oxidation over Pr- and Cu-Doped CeO2 Catalysts: Effect of Oxygen Vacancies," The Journal of Physical Chemistry c, vol 112, pp 1504515051, 2008/09/25 2008 [72] H Liang, X Jiang, z Qi, w Chen, z Wu, B Xu, et al., "Hematite concave nanocubes and theh superior catalytic activity for low temperature oxidation," Nanoscale, vol 6, pp 7199-7203, 2014 co PHỤ LỤC I HÌNH ẢNH VẬT LIỆU Hình ảnh vật liệu (1) OMS-2; (2) CuO/OMS-2; (3) CuMnOx (6:4)/OMS-2; (4) CuMnOx (2:8)/OMS-2; (5) MnOx/OMS-2 II KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÍ NGHIỆM Kết phân tích thí nghiệm ảnh hưởng lưu lượng dòng đến hiệu chuyển hóa co Lưu lưựng dòng Diện tích peak (mL/phút) CO trước xử lý Diện tích peak co Hiệu sau xử lý Độ xử lý lệch trung chuẩn Lần Lần Lần bình (%) (%) 30 2819 335 361 40 2866 1229 50 3872 60 3913 363 87,5 0,55 1246 1213 57,1 0,58 2359 2336 2369 39,2 0,44 3222 3246 3254 1,2 0,43 Kết phân tích thí nghiêm ảnh hưởng khối lượng vật liệu đến hiệu chuyển hóa co Diện tích peak co sau Khối lượng Diện tích peak (g) CO trước xử lý 0,2 2681 0,3 2681 0,4 2681 0,6 2681 0,8 1,0 Độ lệch Hiệu xử lý xử lý trung bình Lần 369 Lần Lần chuẩn (%) (%) 351 374 86,4 0,45 262 281 89,8 0,38 129 151 94,7 0,42 149 141 132 94,8 0,32 2681 121 135 123 95,3 0,28 2681 128 120 111 95,5 0,32 278 145 Kết phân tích thí nghiệm ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu chuyển hóa co 3.1 Vật liệu OMS-2 Diện tích peak Nhiệt độ eo Diện tích peak co sau xử lý CO trước xử lý Lầnl Lần Hiệu xử lý trung bình Lần (%) Độ lệch chuẩn (%) 35* 2687 2704 2666 2710 0,89 45 2687 2689 2677 2700 0,43 55 2687 2701 2694 2679 0,42 65 2687 2679 2698 2691 0,36 75 2687 2969 2699 2699 0,64 85 2687 2677 2699 2677 0,47 95 2687 2678 2719 2677 0,89 105 115 2687 2687 2639 2251 2615 2252 2640 2275 2,1 15,9 0,53 0,50 3.2 Vật liệu CuO/OMS-2 Diện tích peak co sau Độ lệch Hiệu xử lý chuẩn trung bình (%) (%) 539 81,7 0,40 132 148 21 26 18 95,3 99,2 0,43 0,14 2872 0 100 75 2872 0 100 85 2872 0 100 95 2872 105 2872 0 0 0 100 100 0 xử lý Nhiệt độ Diện tích peak (°C) CO trước xử lý 35* 2872 525 516 45 55 2872 2872 124 65 Lần Lần Lần 115 2872 0 3.3 Vật liệu CuMnOx (6:4)/OMS-2 Diện tích peak co Nhiệt độ Diện tích peak sau xử lý 100 Hiệu xử lý Độ lệch trung bình (%) chuẩn (%) (°C) CO trước xử lý 35* 2882 63 61 50 98,0 0,24 45 2882 14 28 15 99,3 0,27 55 2882 0 100 65 2882 0 100 75 2882 0 100 85 2882 0 100 95 2882 0 100 105 2882 0 100 115 2882 0 100 Lần Lần Lần 3.4 Vật liệu CuMnOx(2:8)/OMS-2 Diện tích peak co sau Diện tích peak xử lý Nhiệt độ CO trước xử (°C) lý Lần Lần Lần Hiệu xử lý trung bình (%) Độ lệch chuẩn (%) 35* 2665 2817 2859 2908 1,59 45 2665 2845 2855 2905 1,12 55 2665 2852 2861 2891 0,71 65 2665 2843 2858 2889 0,82 75 2665 2866 2887 2858 0,55 85 2665 2807 2780 2859 1,7 1,40 95 2665 2497 2483 2395 14,2 1,93 105 115 2665 2665 2175 1815 2099 1831 2204 1878 24,6 35,7 1,89 1,14 3.5 Vật liệu MnOx(2:8)/OMS-2 Diện tích peak co sau Diện tích peak xử lý Nhiệt độ CO trước xử (°C) lý Lần Lần Lần Hiệu xử lý trung bình (%) Độ lệch chuẩn (%) 35* 2665 2677 2656 2677 45 2665 2655 2677 2666 0,41 55 2665 2643 2679 2694 0,98 65 2665 2688 2677 2671 0,32 75 2665 2619 2671 2696 1,47 85 2665 2599 2677 2677 1,69 95 2665 2629 2670 2687 0 105 2665 2578 2629 2555 2,9 1,42 115 2665 2245 2213 2281 15,7 1,28 0,45 1,12 Kết phân tích thí nghiêm độ bền xúc tác 4.1 Độ bền xúc tác vật liệu CuO/OMS-2 Diên tích Deak co Thời Diện tích peak gian CO trước xử (giò1) lý 2666 Lần 499 24 2666 48 72 sau xử lý Hiệu xử lý trung bình Độ lệch chuẩn (%) Lần (%) 521 487 81,2 0,65 1485 1432 1499 44,8 1,33 2666 2210 2271 15,6 1,29 2688 - 2700 96 2666 - 2268 2658 - - - 0,81 - 120 - - - - - - Lần Hoạt hóa lại xúc tác 2626 1740 1732 1756 33,6 0,47 24 2626 2245 2198 2267 14,8 1,34 48 2610 - 2676 2693 - - - 1,67 72 2626 - 96 - - - - - - 120 - - - - - - - 4.2 Độ bền xúc tác vật liệu CuMnOx (6:4)/OMS-2 Diên tích Deak co Diện tích peak Hiệu xử lý Thời sau xử 1Ý CO trước xử trung bình gian Lần Lần lý (giò1) (%) Lần 142 126 95,5 2888 118 Độ lệch chuẩn (%) 0,42 24 2888 368 371 402 86,8 0,65 48 2888 715 755 731 74,6 0,70 72 2888 1497 1515 1511 47,8 0,33 96 2888 2471 2461 2400 15,4 1,33 120 2888 2900 2888 2878 0 Hoạt hóa lại xúc tác 2715 410 401 415 84,9 0,26 24 2715 810 800 803 70,4 0,19 48 72 2715 2715 1129 2079 1099 1115 59,0 0,55 96 2715 2552 2111 2578 2100 2600 22,8 5,1 0,60 0,89 120 2715 2699 2713 2727 0,52 III.EPA STANDARD METHOD 10B: DETERMINATION OF CARBON MONOXIDE EMISSIONS FROM STATIONARY SOURCES NOTE: This method is not inclusive with respect to specifications (e.g., equipment and supplies) and procedures (e.g., sampling and analytical) essential to its performance Some material is incorporated by reference from other methods in this part Therefore, to obtain reliable results, persons using this method should have a thorough knowledge of at least the following additional test methods: Method 1, Method 4, Method 10A, and Method 25 1.0 Scope and Application 1.1 Analytes Analyte C AS No Sen &ithity Carbon monoxide (CO) 6304)8-0 Not determined 1.2 Applicability This method applies to the measurement of co emissions at petroleum refineries and from other sources when specified in an applicable subpart of the regulations 1.3 Data Quality Objectives Adherence to the requirements of this method will enhance the quality of the data obtained from air pollutant sampling methods 2.0 Summary of Method 2.1 An integrated gas sample is extracted from the sampling point, passed through a conditioning system to remove interferences, and collected in a Tedlar or equivalent bag (Verify through the manufacturer that the Tedlar alternative is suitable for NO and make this verifying information available for inspection.) The co is separated from the sample by gas chromatography (GC) and catalytically reduced to methane (CH4) which is determined by flame ionization detection (FID) The analytical portion of this method is identical to applicable sections in Method 25 detailing co measurement 3.0 Definitions [Reserved] 4.0 Interferences 4.1 Carbon dioxide (CO2) and organics potentially can interfere with the analysis Most of the CO2 is removed from the sample by the alkaline permanganate conditioning system; any residual CO2 and organics are separated from the co by GC 5.0 Safety 5.1 Disclaimer This method may involve hazardous materials, operations, and equipment This test method may not address all of the safety problems associated with its use It is the responsibility of the user of this test method to establish appropriate safety and health practices and determine the applicability of regulatory limitations prior to performing this test method The analyzer users manual should be consulted for specific precautions concerning the analytical procedure 6.0 Equipment and Supplies 6.1 Sample Collection Same as in Method 10A, section 6.1 6.2 Sample Analysis A GC/FID analyzer, capable of quantifying co in the sample and consisting of at least the following major components, is required for sample analysis [Alternatively, complete Method 25 analytical systems (Method 25, section 6.3) are acceptable alternatives when calibrated for co and operated in accordance with the Method 25 analytical procedures (Method 25, section 11.0).] 6.2.1 Separation Column A column capable of separating co from CO2 and organic compounds that may be present A 3.2-mm (1/8 -in.) OD stainless steel column packed with 1.7 m (5.5 ft.) of 60/80 mesh Carbosieve S-II (available from Supelco) has been used successfully for this purpose 6.2.2 Reduction Catalyst Same as in Method 25, section 6.3.1.2 6.2.3 Sample Injection System Same as in Method 25, Section 6.3.1.4, equipped to accept a sample line from the bag 6.2.4 Flame Ionization Detector Meeting the linearity specifications of section 10.3 and having a minimal instrument range of 10 to 1,000 ppm co 6.2.5 Data Recording System Analog strip chart recorder or digital integration system, compatible with the FID, for permanently recording the analytical results 7.0 Reagents and Standards ... co vật liệu xúc tác CuO/ OMS- 2 theo lưu lượng dòng.33 4 .2. 2 Độ chuyển hóa co vật liệu xúc tác CuO/ OMS- 2 theo khối lượng vật liệu xúc tác 35 4 .2. 3 Độ chuyển hóa co vật liệu xúc tác CuO/ OMS- 2. .. khí co, vật liệu xúc tác CuO/ OMS2 CuO/ OMS- 2 cải tiến Phạm vi nghiên cúu: hiệu chuyển hóa khí co xúc tác CuO/ OMS- 2 cải tiến dòng khí giả thải có chứa khí co 1.4 Nội dung nghiên cứu - Cải tiến vật. .. TÀI: Hiệu xử lý CO vật liệu CuO cải tiến chất mang OMS- 2 nhiệt độ thấp (CO treatment efficiency of advanced CuO material on OMS- 2 support at low temperature) II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Điều chế vật