Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng xúc tác cacbon hóa mao quản trung bình từ nguồn bã tảo

NGUYỄN QUỐC HIỆU BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN QUỐC HIỆU KỸ THUẬT HÓA HỌC NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ ỨNG DỤNG XÚC TÁC CABON HĨA MAO QUẢN TRUNG BÌNH TỪ NGUỒN BÃ TẢO LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT HÓA HỌC 2017A Hà Nội – 2019 Trang BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN QUỐC HIỆU NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ ỨNG DỤNG XÚC TÁC CACBON HĨA MAO QUẢN TRUNG BÌNH TỪ NGUỒN BÃ TẢO CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT HÓA HỌC LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT KỸ THUẬT HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN KHÁNH DIỆU HỒNG Hà Nội – 2019 Trang MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 11 Chương TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 12 1.1 KHÁI QUÁT VỀ VẬT LIỆU MAO QUẢN TRUNG BÌNH VÀ CACBON HĨA MAO QUẢN TRUNG BÌNH 12 1.1.1 Giới thiệu vật liệu mao quản trung bình 12 1.1.2 Khái quát chung xúc tác cacbon hóa mao quản trung bình 14 1.2 XÚC TÁC CACBON HĨA MAO QUẢN TRUNG BÌNH 25 1.2.1 Các phương pháp chế tạo xúc tác cacbon hóa mao quản trung bình 25 1.2.2 Q trình sunfo hóa tăng tính axit cho xúc tác 35 1.2.3 Tình hình nghiên cứu xúc tác cacbon hóa mao quản trung bình Thế Giới Việt Nam 36 1.2.4 Phản ứng trao đổi este chế xúc tác 39 Chương THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40 2.1 TỔNG HỢP XÚC TÁC CACBON HĨA MAO QUẢN TRUNG BÌNH 40 2.1.1 Dụng cụ hóa chất 40 2.1.2 Quá trình nhiệt phân bã tảo để thu biochar 40 2.1.3 Xử lý biochar 41 2.1.4 Tổng hợp xúc tác cacbon hóa mao quản trung bình 43 2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG XÚC TÁC 44 2.2.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 44 2.4.2 Phương pháp hiển vi điện tử quét 47 2.4.3 Phương pháp hiển vi điện từ truyền qua 49 2.4.4 Phương pháp phổ tán sắc lượng tia X (EDX) 51 2.4.5 Phương pháp giải hấp theo chương trình nhiệt độ TPD-NH3 52 2.4.6 Phương pháp hấp phụ - nhả hấp phụ nitơ BET 53 Trang 2.4.7 Phương pháp FT-IR 55 2.3 ỨNG DỤNG XÚC TÁC TỔNG HỢP ĐƯỢC VÀO PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ESTE TẠO BIOKEROSEN 57 2.3.1 Thực phản ứng trao đổi este với nguyên liệu dầu lanh tạo biokerosen 57 2.3.2 Đánh giá nguyên liệu sản phẩm 59 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 61 3.1 TỔNG HỢP, XÁC NHẬN CẤU TRÚC XÚC TÁC CABON HĨA MAO QUẢN TRUNG BÌNH 61 3.1.1 Giản đồ XRD góc hẹp góc rộng 61 3.1.2 Đánh giá hình thái học xúc tác cacbon hóa mao quản trung bình 63 3.1.3 Đặc trưng nhóm chức xúc tác thơng qua phổ FT-IR 64 3.1.4 Xác định thành phần nguyên tố xúc tác phổ EDX 66 3.1.5 Kết đo BET 68 3.1.6 Giản đồ TPD-NH3 xúc tác mesocacbon bã tảo 71 3.2 THỬ NGHIỆM HOẠT TÍNH XÚC TÁC CACBON HĨA MAO QUẢN TRUNG BÌNH TỔNG HỢP ĐƯỢC 72 3.2.1 Tính chất dầu hạt Lanh 72 3.2.2 Xác định thành phần sản phẩm biokerosen từ dầu lanh 74 KẾT LUẬN 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 Trang LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Khánh Diệu Hồng, người hướng dẫn bảo tận tình cho em kiến thức kỹ nghiên cứu khoa học suốt trình học tập nghiên cứu luận văn tốt nghiệp, để em hồn thành luận văn tốt nghiệp Đồng thời, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Viện Kỹ Thuật Hóa Học, người truyền đạt kiến thức tạo điều kiện sở vật chất suốt trình học tập nghiên cứu em trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Em mong nhận ý kiến đóng góp thầy, để em học hỏi thêm nhiều kiến thức kinh nghiệm để luận văn em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nôi, Ngày … Tháng … Năm 2019 Học viên Nguyễn Quốc Hiệu Trang LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan công trình nghiên cứu luận văn khoa học em Các kết nghiên cứu luận văn hoàn toàn trung thực, số liệu tính tốn hồn tồn xác chưa công bố công trình nghiên cứu Hà Nơi, Ngày … Tháng … Năm 2019 Học viên Nguyễn Quốc Hiệu Trang DANH MỤC VIẾT TẮT Ký hiệu Tên MQTB Mao quản trung bình IUPAC International Union Of Pure And Applied Chemistry CTAB Cetyl trimethylammonium bromide TEOS Tetraethyl orthosilicat XRD Nhiễu xạ tia X BET Đẳng nhiệt hấp phụ Brunauer- Emmett -Teller SEM Hiển vi điện tử quét qua TEM Hiển vi điện tử truyền qua FT-IR Phổ hồng ngoại EDX Tán xạ lượng tia X GC-MS Sắc ký khối phổ TPD-NH3 Giải hấp phụ NH3 theo nhiệt độ Trang DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1 Thành phần số loại sinh khối 17 Bảng Thành phần nguyên tố sinh khối vi tảo 19 Bảng Phân hủy nhiệt vi tảo số loại sinh khối khác 20 Bảng So sánh thành phần biochar vi tảo số nhiên liệu rắn điển hình 21 Bảng Kích thước mao quản thu với phương pháp khác 30 Bảng Kết phân tích EDX biochar bã tảo……………………… …… 66 Bảng Kết phân tích EDX xúc tác mesocabon hóa bã tảo 66 Bảng 3 Kết thu từ phương pháp TPD-NH3 71 Bảng Chỉ tiêu đặc trưng hóa lý dầu lanh 72 Bảng Các điều kiện cơng nghệ thích hợp cho q trình tổng hợp biokerosen 73 Bảng Thành phần axit béo sản phẩm biokerosen từ dầu lanh 74 Trang DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1 Mơ hình vật liệu mao quản trung bình 12 Hình Mơ hình cấu trúc dạng xoắn KIT- 12 Hình 3.Các dạng cấu trúc vật liệu MQTB 13 Hình So đồ tổng quát hình thành MQTB 24 Hình Các phương pháp tổng hợp cacbon hóa MQTB 27 Hình Cơ chế tổng hợp vật liệu MQTB theo phương pháp mềm 28 Hình Tổng hợp vật liệu MQTB theo phương pháp cứng 31 Hình Các giai đoạn chế tạo axit rắn từ nguồn tự nhiên 35 Hình Phản ứng trao đổi este tạo biokerosen 38 Hình 10 Cơ chế hoạt động xúc tác đến phản ứng trao đổi este 38 Hình 2.1 Sơ đồ nhiệt phân bã tảo 40 Hình 2 Sơ đồ sunfo hóa biochar 41 Hình Sơ đồ tia tới tia phản xạ tinh thể 46 Hình Sơ đồ nguyên lý máy chụp SEM 48 Hình Sơ đồ nguyên lý máy chụp TEM 49 Hình 2.6 Phương trình định luật MOSLEY 50 Hình 2.7 Các kiểu đường hấp phụ - nhả hấp phụ đẳng nhiệt theo IUPAC 54 Hình 2.8 Sơ đồ thiết bị phản ứng tổng hợp Biokerosen từ dầu lanh 56 Hình 2.9 Sơ đồ thiết bị chiết tách sản phẩm 57 Hình 2.10 Sơ đồ khối thiết bị phân tích sắc kí khí 59 Hình Giản đồ XRD góc hẹp xúc tác cacbon hóa mao quản trung bình 60 Hình Giản đồ XRD góc rộng xúc tác cacbon hóa mao quản trung bình 61 Hình 3 Ảnh SEM xúc tác cacbon hóa MQTB 62 Hình Ảnh TEM xúc tác cacbon hóa MQTB 62 Hình Phổ FT-IR biochar bã tảo 64 Hình Phổ FT-IR xúc tác cacbon hóa MQTB 64 Hình Phổ EDX biochar bã tảo 65 Hình Phổ EDX xúc tác cacbon hóa MQTB 66 Hình Đường đẳng nhiệt hấp phụ - nhả hấp phụ N2 xúc tác mesocacbon 67 Trang Hình 10 Đường phân bố kích thước mao quản trước thay đổi chất tạo cấu trúc 68 Hình 11 Đường phân bố kích thước mao quản sau thay đổi điều kiện 69 Hình 12 Giản đồ TPD-NH3 xúc tác mesocacbon hóa bã tảo 70 Hình 13 Kết GC-MS sản phẩm biokerosen từ dầu lanh 72 Trang 10 Hình Phổ EDX xúc tác meso cacbon hóa bã tảo Từ phổ EDX biochar bã tảo xúc tác mesocacbon hóa bã tảo thu bảng kết phân tích thành phần nguyên tố bảng 3.1 3.2 đây: Bảng Kết phân tích EDX biochar bã tảo Nguyên tố Thành phần, % khối lượng C 77,43 O 22,07 Mg 0,13 S 0,16 Bảng Kết phân tích EDX xúc tác meso cabon hóa bã tảo Nguyên tố Thành phần, % khối lượng C 61,18 O 36,98 Si 0,12 S 1,73 Trang 67 Từ kết EDX hai mẫu qua bảng 3.1 3.2 đưa nhận xét sau: Hàm lượng S xúc tác chiếm 1,73%, cao nhiều so với biochar bã tảo Đây chứng xác nhận thành công việc đính nhóm –SO3H lên hệ thống đa vịng ngưng tụ biochar Ngồi ra, kết phân tích EDX cho thấy khơng cịn ngun tố chất tạo cấu trúc CTAB chứng tỏ q trình trích ly loại khung loại hoàn toàn khung cấu trúc xúc tác 3.1.5 Kết đo BET Đường đẳng nhiệt hấp phụ - nhả hấp phụ N2 xúc tác cacbon hóa MQTB thể hình 3.8 500 Adsorption Desorption Quantity Adsorbed (cm³/g STP) 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 Relative Pressure (P/Po) Hình Đường đẳng nhiệt hấp phụ - nhả hấp phụ N2 xúc tác cacbon hóa mao quản trung bình Đường đẳng nhiệt thuộc loại IV, có vịng trễ đặc trưng cho vật liệu MQTB nói chung Theo hình 3.9, thấy xuất vòng trễ từ áp suất tương đối P/Po từ khoảng 0,4 - 1,0 Hiện tượng vòng trễ xuất ngưng tụ mao quản đặc trưng hệ thống mao quản trung bình Sự ngưng tụ mao quản tạo thành màng lỏng khiến nhả hấp phụ N2 bị cản trở dẫn đến trình diễn áp suất thấp so với áp suất hấp phụ tương ứng Trang 68 Hình 3.10 Đường phân bố kích thước mao quản trước thay đổi điều kiện tách chất tạo cấu trúc Đường phân bố mao quản cho thấy hầu hết mao quản tập trung chủ yếu khoảng 27 Å, kích thước phù hợp với vùng MQTB IUPAC (2nm < d < 50nm) Tuy nhiên lỗ xốp thu tương đối nhỏ, để có độ chọn lọc hình dáng phù hợp em tiến hành nghiên cứu mở rộng thêm kích thước mao quản xúc tác Trang 69 Hình 11 Đường phân bố kích thước mao quản sau thay đổi điều kiện Với cách nghiên cứu thay đổi điều kiện làm xúc tác (kết tinh thủy nhiệt), thu diện tích bề mặt riêng 240,83 m2/g kích thước mao quản hầu hết tập trung khoảng 35Å Như thu kích thước mao quản lớn so với ban đầu (27Å), lý có mở rộng thay đổi phương pháp ngưng tụ điều kiện hồi lưu sang phương pháp ngưng tụ thủy nhiệt Nguyên lý phương pháp ngưng tụ thủy nhiệt thực điều kiện tự khuấy trộn, không làm thất dung mơi Trong điều kiện mật độ ngưng tụ CTAB cao nên bó mixen tạo thành có kích thước lớn Qua dẫn đến kích thước mao quản thu lớn Kết phù hợp với kích thước dầu thực vật (khoảng từ 25Å - 35Å) Trang 70 3.1.6 Giản đồ TPD-NH3 xúc tác mesocacbon bã tảo Là phương pháp hiệu để nghiên cứu đặc tính axit xúc tác: lực axit lượng tâm axit bề mặt xúc tác Kết hợp với phương pháp EDX tác giả khẳng định việc gắn nhóm chức – SO3H lên hệ thống vịng đa vịng thơm biochar bã tảo thơng qua q trình sunfo hóa làm tăng đáng kể tính axit xúc tác Hình 3.12 Giản đồ TPD-NH3 xúc tác mesocacbon hóa bã tảo Từ kết thu từ giản đồ TPD-NH3 xúc tác nhiệt độ giải hấp, lượng NH3 tiêu thụ thu kết bảng 3 sau: Trang 71 Bảng 3 Kết thu từ phương pháp TPD-NH3 Nhiệt độ, oC Thể tích NH3, ml/g Mật độ tâm, mmol/g Trung bình 385,9 21,20 0,95 Trung bình – mạnh 426,5 184,59 8,24 Mạnh 534,6 43,87 1,96 Tâm axit Kết bảng 3.3 cho thấy, xúc tác thu có loại tâm axit bao gồm tâm axit trung bình, tâm axit trung bình – mạnh tâm axit mạnh tương ứng với khoảng nhiệt độ < 400ºC, từ 400-500 ºC > 500 ºC Để ý thấy thể tích NH3 tiêu thụ tâm axit trung bình – mạnh đạt giá trị cao (184,59 ml/g), mật độ tâm chiếm 8,24 mmol/g, nhiệt độ giải hấp 426,5 ºC Tuy nhiên điều quan tâm xúc tác độ mạnh tâm axit hay tâm hoạt tính xúc tác, tâm hoạt tính mạnh nhiệt độ giải hấp cao Từ lập luận thấy tâm axit mạnh có nhiệt độ giải hấp cao nhất, giá trị 534,6 ºC, bên cạnh thể tích NH3 tiêu thụ khơng nhỏ, giá trị đạt 43,87 ml/g so sánh với axit rắn khác zeolit cao nhiều lần Điều chứng tỏ xúc tác tổng hợp có tính axit mạnh, hứa hẹn có hoạt tính cao với q trình trao đổi este để chuyển hóa dầu thực vật 3.2 THỬ NGHIỆM HOẠT TÍNH XÚC TÁC CACBON HĨA MAO QUẢN TRUNG BÌNH TỔNG HỢP ĐƯỢC Xúc tác tổng hợp được thử hoạt tính phản ứng chuyển hóa dầu hạt Lanh thành Biokerosen Biokerosen theo định nghĩa nhiều tác giả giới mono alkyl kyl este axit béo mạch ngắn có nhiều liên kết đơi có nguồn gốc từ thực vật [51, 52] Để tổng hợp nhiên liệu sinh học kerosen, cần phải lựa chọn kỹ nguyên liệu đầu vào [53] 3.2.1 Tính chất dầu hạt Lanh Nhiên liệu biokerosen yêu cầu tiêu đặc thù ứng dụng cho máy bay phản lực Ngồi tính chất chiều cao lửa khơng khói, cần phải có tính chất thích hợp cho mơi trường làm việc độ cao hàng chục ngàn mét độ nhớt, Trang 72 độ ổn định tính linh động nhiệt độ thấp Nhiên liệu phản lực có điều kiện làm việc đặc thù nên nguyên liệu sử dụng cho sản xuất biokerosen cần có tính chất đặc thù lựa chọn kỹ Nếu thành phần ngun liệu có nhiều hợp chất bão hịa thể điểm đơng đặc cao, ngun liệu phải có nhiều liên kết đơi để làm việc điều kiện (- 47 đến - 55oC) Nguyên liệu cần có số cacbon mạch cacbon thấp để metyl este thu có số cacbon nằm phân đoạn kerosen tương đương với kerosen khoáng C11 – C15, C16 [54] Dầu lanh đáp ứng tiêu chuẩn quan trọng hoạt động điều kiện độ cao lớn, lựa chọn làm nguyên liệu chế tạo biokerosen – dạng nhiên liệu thay phần kerosen khống Các tính chất dầu lanh thể bảng 3.4 Bảng Chỉ tiêu đặc trưng hóa lý dầu lanh Phương pháp Giá trị Tỷ trọng 25oC D 1298 0,9103 Độ nhớt động học 40oC, cSt D 445 42,02 Điểm chảy, oC D 97 -22,39 Chỉ số xà phòng, mg KOH/g D 464 190,7 Chỉ số axit, mgKOH/g D 664 0,2 Chỉ số iot, g I2/100g EN 1411 140,3 Điểm chớp cháy, oC D 93 233,9 Hàm lượng nước, mg/kg D 95 219 Tạp chất học, mg/kg EN 12622 199 Hàm lượng cặn cacbon, mg/kg D 189 20 Nhiệt trị, MJ/Kg D 2015 33,0 Các tiêu Màu - Mùi - Trong suốt, vàng nâu Đặc trưng Bảng 3.4 cho thấy nhiệt độ chớp cháy dầu lanh cao (233,9oC), tỷ trọng 0,9103; phù hợp với tỷ trọng triglyxerit gốc axit béo tăng từ 0,895- Trang 73 0,914 Chỉ số iot cao cho biết nhiều liên kết bội hydrocacbon thành phần dầu lanh, nhiệt độ chảy dầu lanh thấp, thích hợp cho tiêu điểm đông đặc thấp nhiên liệu phản lực Độ chuyển hố phản ứng tính theo cơng thức sau: H%  malkyleste m  dau, mo  M alkyleste M dau, mo  100% Trong H hiệu suất tạo biokerosel, malkyl este khối lượng biodiesel thu sau trình tinh chế, mdau, mo khối lượng nguyên liệu, Malkyl este Mdau, mo khối lượng phân tử trung bình biokerosel dầu Bảng Các điều kiện cơng nghệ thích hợp cho q trình tổng hợp biokerosen Điều kiện cơng nghệ Xúc tác-35Å Xúc tác-27Å Lượng dầu, ml 100 100 Nhiệt độ phản ứng, oC 120 120 Thời gian phản ứng, 3,5 3,5 Hàm lượng xúc tác, % kl dầu 10 10 Tỷ lệ mol metanol/dầu 45/1 45/1 Tốc độ khuấy trộn, vòng/phút 400 400 Hiệu suất tạo biokerosen, % 70,3 93,5÷94 Hiệu suất phản ứng với xúc tác 35Å đạt 93,5 – 94% tính theo metyl este, giá trị cao khả khả quan Dựa vào hiệu suất phản ứng, chứng tỏ xúc tác tổng hợp có hoạt tính cao, có triển vọng lớn mở ứng dụng tương lai Bên cạnh đó, hiệu suất thu biokerosen xúc tác trước biến tính (có MQTB tập trung 27Å) đạt 70,3% điều kiện phản ứng Điều chứng tỏ việc mở rộng mao quản cho xúc tác hợp lý có ý nghĩa ứng dụng lớn 3.2.2 Xác định thành phần sản phẩm biokerosen từ dầu lanh Sản phẩm biokerosen phân tích sắc ký khí – khối phổ (GC-MS) để xác định thành phần gốc axit béo, kết đưa hình 3.12 bảng 3.6 Từ kết Trang 74 GC-MS metyl este tổng hợp từ dầu lanh, thấy xuất nhiều peak có thời gian đặc trưng cho metyl este loại axit béo: metyl palmitat 7,09%, metyl oleat 83,43%, metyl linolenat 2,95%, metyl stearat 5,76%, ngồi cịn số este khác với hàm lượng nhỏ Thành phần metyl este có mạch cacbon từ C16 đến C18 có độ tinh khiết cao (rất tạp chất khơng phải metyl este), chứng tỏ xúc tác có hoạt tính tốt q trình Các metyl este C16 – C18 coi đoạn cuối phân đoạn kerosen, sử dụng để pha trộn với kerosen khoáng làm tăng lượng oxy để nhiên liệu cháy Hình 13 Kết GC-MS sản phẩm biokerosen từ dầu lanh Bảng Thành phần axit béo sản phẩm biokerosen từ dầu lanh STT Tên axit béo Cấu trúc Công thức Thành phần, % Palmitic C16:0 C16H32O2 7,09 Oleic C18:1 C18H34O2 83,43 Linolenic C18:3 C18H30O2 2,95 Stearic C18:0 C18H36O2 5,76 Tổng, % 99,23 Trang 75 KẾT LUẬN Đã chế tạo thành công xúc tác cacbon MQTB từ nguyên liệu biochar bã tảo theo phương pháp khuôn mềm, sử dụng chất tạo cấu trúc CTAB Đặc điểm phương pháp sử dụng tiền chất biochar sau sunfo hóa để làm tăng tính axit cho xúc tác để xúc tác có độ chọn lọc hoạt tính xúc tác cao Ngoài ra, thực theo phương pháp ngưng tụ thủy nhiệt, kích thước mao quản xúc tác mở rộng Các đặc trưng xúc tác đánh giá phương pháp hóa lý XRD, BET, FTIR, TEM & SEM, TPD-NH3 Xúc tác thu có cấu trúc MQTB với độ trật tự cao Đã mở rộng kích thước mao quản từ 27 Å lên 35 Å với diện tích bề mặt riêng đạt 240,83 m2/g Xúc tác thu có độ chọn lọc hình dáng phù hợp với nguyên liệu dầu lanh, có tính axit tương đối mạnh với số tâm axit lớn, đóng vai trị xúc tác axit rắn thay cho xúc tác đồng thể truyền thống Hoạt tính xúc tác cacbon hóa MQTB thử nghiệm thơng qua phản ứng chuyển hóa dầu lanh thành biokerosen điều kiện xác định Kết cho thấy thành phần chủ yếu metyl este tương ứng axit béo nguyên liệu palmitic, oleic, linoleic, stearic Trang 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] M Jaroniec, J Choma, and M Kruk (2000), "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, pp 225-234 [2] K Schumacher, P I Ravikovitch, A Du Chesne, A V Neimark, and K K Unger (2000), "Characterization of MCM-48 materials", Langmuir, 16(10), p 4648-4654 [3] Shu Quing et al (2011) “Reaction Kinetics of Biodiesel Synthesis from Waste Oil Using a Carbon-based Solid Acid Catalyst.” Chinese Journal of Chemical Engineering, 19(1), pp 163-168 [4] Mo, X., Lopez, D E., Suwannakarn, K., Liu, Y., Lotero, E., Goodwin, J G., and Lu, C Q (2008) "Activation and deactivation characteristics of sulfonated carbon catalysts." J Catal., 254(2), pp 332-338 [5] Budarin, V., Clark, J H., Hardy, J J E., Luque, R., Milkowski, K., Tavener, S J., and Wilson, A J (2006) "Starbons: new starch-derived mesoporous carbonaceous materials with tunable properties." Angew Chem Int Ed., 45(23), 3782-3786 [6] Budarin, V L., Clark, J H., Luque, R., Macquarrie, D J., Koutinas, A., and Webb, C (2007) "Tunable mesoporous materials optimised for aqueous phase esterifications." Green Chem., 9(9), pp 992-995 [7] Kitano, M., Arai, K., Kodama, A., Kousaka, T., Nakajima, K., Hayashi, S., and Hara, M (2009) "Preparation of a sulfonated porous carbon catalyst with high specific surface area." Catal Lett, 131, pp 242-249 [8] Satoshi Suganuma et al (2010), “Synthesis and acid catalysis of cellulose-derived carbon-based solid acid” Solid state Sciences, volume 12, pp 1029-1034 [9] Kakade, B A., and Pillai, V K (2008) "Tuning the wetting properties of multiwalled carbon nanotubes by surface functionalization." J Phys Chem C, 112(9), pp 3183-3186 [10] Pavese, M., Musso, S., Bianco, S., Giorcelli, M., Pugno, N (2008) "An analysis of carbon nanotube structure wettability before and after oxidation treatment." J Phys: Condens Matter, 20(47), 474206 Trang 77 [11] Nguyễn Khánh Diệu Hồng, Trần Mai Khơi (2015), “ Nghiên cứu q trình trích ly sinh khối vi tảo, nhiệt phân bã tảo, phân tích dầu vi tảo dầu sinh học bio-oil” Tạp chí Dầu khí, số 01 Tr 52-58 [12] Sipilae, K., E.Kuoppala, L Fagernas, and A Oasmaa (1998), “Characterization of biomass-based flash pyrolysis oils” Biomass and Bioenergy 14, no 2, pp 103–113 [13] Demirbas, A (2003), “Chemical and fuel properties of seventeen vegetable oils” Energy sources 25, no (July), pp 721-728 [14] Luo, Z., S Wang, Y Liao, J Zhou, Y Gu, and K Cen 2004 “Research on biomass fast pyrolysis for liquid fuel”, Biomass and Bioenergy 26, no 5, pp 455–462 [15] Yaman, S (2004), “Pyrolysis of biomass to produce fuels and chemical feedstocks” Energy Conversion and Management 45, no 5, pp 651–671 [16] Mohan, Dinesh, Pittman, and Philip H.Steele.(2006) “Pyrolysis of Wood/Biomass for Bio-oil: A Critical Review”, Energy & Fuels 20, no (May 1), pp 848-889 [17] V Meynen, P Cool, E.F Vansant (2009), “Verified synthesis of mesoporous materials”, Microporous and Mesoporous Materials, pp 170-223 [18] Yang H Y., R Chen (2006), “Pyrolysis of palm oil wastes for enhanced production of hydrogen rich gases”, fuel processing technology, pp 935-942 [19] M Sevilla and A B Fuertes (2009), “The production of carbon materials by hydrothermal carbonization of cellulose”, carbon volume 47, pp 2281-2289 [20] Noor Hafizah Arbain and Jumat Salimon (2011), “The Effects of Various Acid Catalyst on the Esterification of Jatropha Curcas Oil based Trimethylolpropane Ester as Biolubricant Base Stock”, E-Journal of Chemistry, 8(S1), S33-S40 [21] Kanyaporn Chaiwong, Tanongkiat Kiatsiriroa, Nat Vorayos, Churat Thararax (2012), “Biochar production from freshwater algae by slow pyrolysis”, Maejo International Journal of Science and Technology, 6(02), 186-195 [22] Steven M Heilmann et al (2010), “Hydrothermal carbonization of microalgae”, biomass and bioenergy, pp 875-882 [23] Jidon janaun, Naoko Ellis (2011) “Role of silica template in the preparation of sulfonated mesoporous carbon catalysts”, applied catalysis A, pp 25-31 Trang 78 [24] Dongyuan Zhao, Ying Wan, and Wuzong Zhou (2013), “Ordered Mesoporous Materials”, Wiley-VCH Verlag & Co KGaA Boschstr 12, 69469 Weinheim, Germany [25] Min-Hua Zong, Wen-Yong Lou, Thomas J.Smith,Hong Wu (2006), “Preparation of a sugar catalyst and its use for highly efficient production of biodiesel”, Green Chemistry [26] Mo, X H., Lotero, E., Lu, C Q., Liu, Y J., and Goodwin, J G (2008) "A novel sulfonated carbon composite solid acid catalyst for biodiesel synthesis", Catal Lett, 123(1-2), pp 1-6 [27] Liu, R., Wang, X., Zhao, X., and Feng, P (2008) "Sulfonated ordered mesoporous carbon for catalytic preparation of biodiesel" Carbon, 46(13), 1664-1669 [28] Louis Hồ Tấn Tài (1999), Các sản phẩm tẩy rửa chăm sóc cá nhân, Unilever [29] Joanna Gorka (2010), “Polymer-based mesoporous carbon: soft-templating synthesis, adsorption structrual properties” [30] Wan Shou, Daniel Dianchen Gang, Ruixuan Guo (2016), “Ordered Mesoporous Carbon: Fabrication, Characterization, and Application as Adsorbents", Research Gate [31] C.T Kresge, M.E Leonowicz, W.J Roth, J.C Vartuli, J.C Beck (1992), “Ordered mesoporous molecular sieves synthesized by a liquil - crystal template mechannism”, Nature 359, pp 710 – 712, 1992 [32] Shunsuke Tanaka et al (2005), “ Synthesis of ordered mesoporous carbons with channel structure from organic nanocomposite”, chem commun, pp 2125 - 2127 [33] Ryoo R.et al (2001), “Ordered mesoporous carbon molecular sieves by templated synthesis: structural varieties”, Studies in surface science and catalysis, 135, pp 150-157 [34] Masakazu Toda et al.(2005), “Green Chemistry: Biodiesel made with sugar catalyst”, Nature 438, pp 178 Trang 79 [35] Li peng et al (2010), “Preparation of sulfonated ordered mesoporous carbon and its use for the esterification of fatty acids”, Catalyst today, pp 140-146 [36] Kitano, M., Arai, K., Kodama, A., Kousaka, T., Nakajima, K., Hayashi, S., and Hara, M (2009), "Preparation of a sulfonated porous carbon catalyst with high specific surface area", Catalysis Letters, 131, pp 242-249 [37] Minhua Zhang, Anxia Sun, Yonglu Meng, Lingtao Wang, Haoxi Jiang, Guiming Li (2015), “ High activity ordered mesoporous carbon-based solid acid catalyst for the esterification of free fatty acids”, Microporous and Mesoporous Materials 204, 210–217 [38] Lingtao Wang, Xiuqin Dong, Haoxi Jiang, Guiming Li, Minhua Zhang (2014), “Phosphorylated ordered mesoporous carbon as a novel solid acid catalyst for the esterification of oleic acid, Catalysis Communications 56”, pp 164–167 [39] Zhenhua Gao, Shaokun Tang, Xili Cui, Songjiang Tian, Minhua Zhang, (2015), “Efficient mesoporous carbon-based solid catalyst for the esterification of oleic acid”, Fuel 140, pp 669–676 [40] Nguyễn Văn Hùng, Lê Ngọc An, Nguyễn Thanh Hải, Phạm Hồng Hải, Vũ Đỗ Hồng Dương, Vũ Đình Duy, Đinh Thị Ngọ (2015), “Chế tạo, đặc trưng ứng dụng xúc tác cacbon hóa từ mùn cưa bã tảo cho phản ứng chuyển hóa dầu hạt cao su thành biodiesel”, Tạp chí Xúc tác Hấp phụ, T 4, Số 2, tr 17-24 [41] Võ Văn Hùng, Nguyễn Khánh Diệu Hồng, Nguyễn Anh Vũ, Đinh Thị Ngọ (2016), “ Ảnh hưởng việc tách silic trình chế tạo xúc tác mesocacbon từ vỏ trấu”, Tạp chí Xúc tác Hấp phụ [42] Nguyễn Khánh Diệu Hồng, Vũ Đình Duy (2015), “Nghiên cứu chế tạo xúc tác cacbon hóa xenlulozơ, ứng dụng cho q trình chuyển hóa dầu hạt cao su thành biodiesel”, Tạp chí Hóa học, T 53 (số 3E12), tr.375-381 [43] Oliver Christian Gobin (2006), “SBA-16 materials: Synthesis, diffusion and sorption properties”, Laval University, Ste-Foy, Quebec, Canada [44] K R Naqvi (1996) “The physical (in)significance of Moseley's screening parameter” American Journal of Physics 64 (10), pp 1332 Trang 80 [45] Nguyễn Hữu Phú (1998), “Hấp phụ xúc tác bề mặt vật liệu vô mao quản”, Nxb KHKT, Hà Nội [46] Nguyễn Đình Triệu (2001), Các phương pháp phân tích vật lý hóa lý tập 1, nhà xuất khoa học kỹ thuật [47] Berger, T A (1996), Chromatographia, 42, 63-71 [48] H M McNair (1998), Basic gas chromatography, Wiley, New York [49] Daiyu Song et al (2015), “Arylsulfonic acid functionalized hollow mesoporous carbon spheres for efficient conversion of levulinic acid or furfuryl alcohol to ethyl levulinate”, Applied Catalysis B: Environmental 179, pp 445–457 [50] Lakhya Jyoti Konwar, Eero Salminen, Narendra Kumar (2015), “Towards carbon efficient biorefining: Multifunctional mesoporous solid acids obtained from biodiesel production wastes for biomass conversion”, Applied Catalysis B: Environmental 176 - 177, pp 20 – 35 [51] Alberto Llamas et al (2012), “Biokerosene from coconut and palm kernel oils, Production and properties of their blends with fossil kerosene”, Fuel,102, pp 483-490 [52] E V Carandang (2002), “Coconut Methyl Ester as an Alternative Fuel”, Society for the Advancement of Technology Management in the Philippines (SATMP) [53] PGS.TS Nguyễn Khánh Diệu Hồng (2017), tổng hợp nhiên liệu sinh học xúc tác dị thể, Nhà xuất Bách Khoa Hà Nội [54] GS Đinh Thị Ngọ, PGS.TS Nguyễn Khánh Diệu Hồng (2017), Hóa học dầu mỏ khí, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Trang 81 ... tổng hợp nhiên liệu sinh học biokerosen Từ phân tích trên, em lựa chọn đề tài ? ?Nghiên cứu tổng hợp ứng dụng xúc tác cacbon hóa mao quản trung bình từ nguồn bã tảo? ?? Trong nghiên cứu này, xúc tác. .. Khái quát chung xúc tác cacbon hóa mao quản trung bình 14 1.2 XÚC TÁC CACBON HĨA MAO QUẢN TRUNG BÌNH 25 1.2.1 Các phương pháp chế tạo xúc tác cacbon hóa mao quản trung bình 25 1.2.2... Nhiệt kế 300oC 5- Khuấy từ 2.1.4 Tổng hợp xúc tác cacbon hóa mao quản trung bình 2.1.4.1 Tổng hợp xúc tác phương pháp khuôn mẫu mềm Xúc tác cacbon hóa mao quản trung bình chế tạo phương pháp