4. Các siêu bazơ: MgO pha Na
5.4.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến các tính chất xúc tác
Xúc tác là một đối tượng đa ngành, nghiên cứu xúc tác đòi hỏi kiên sthức tổng hợp. Khi nói đến xúc tác, đầu tiên người ta nói đến hoạt tính. Hoạt tính cao cho phép giảm dung tích bồn phản ứng, giảm thời gian phản ứng, “mềm hoá” điều kiên phản ứng, tăng năng suất, giảm giá thành. Tính chất thứ hai là độ chọn lọc. Trong nhiều trường hợp độ chọn lọc còn quan trọng hơn hoạt tính. Thứ ba là thời gian làm việc của xúc tác hay còn gọi là thời gian sống. Khi cho xúc tác vào bồn phản ứng, ở điều kiện phản ứng khắc nghiệt nó sẽ mất dần hai tính chất quan trọng nhất là hoạt tính và độ chọn lọc, khi đó phải thay xúc tác hoặc hoạt hoá lại xúc tác hay còn gọi là tái sinh. Rõ ràng là thời gian sống của xúc tác càng cao càng tốt. Cuối cùng là khả năng tái sinh, để đảm bảo xúc tác làm việc lâu dài nó cần phải tái sinh được và dễ dàng tái sinh. Trong điều kiện phản ứng thực tế, xúc tác còn phải có
hình dạng, kích thước hạt sao cho giảm thiểu ảnh hưởng của yếu tố khuếch tán. Tổng kết lại các tính chất quan trọng nhất của xúc tác ta có Hình 5.34.
Hình 5-34 Các tính chất quan trọng nhất của xúc tác công nghiệp
Xúc tác được nghiên cứu, sản xuất nhằm phục vụ một quá trình cụ thể, nghĩa là một phản ứng nào đó trong một thiết bị phản ứng với cấu hình biết trước, điều kiện phản ứng dự báo được. Vì vậy, chúng phải đáp ứng đồng thời nhiều điều kiện:
– Hoạt tính/đơn vị thể tích phản ứng cao – Độ chọn lọc đối với sản phẩm đã định cao – Đủ bền đối với các tác nhân làm giảm hoạt tính – Tái sinh được và tái sinh dễ dàng
– Bền trong môi trường phản ứng: nhiệt độ (gây nứt, biết dạng), dòng khí (gây mài mòn), hơi hoặc H2O (sản phẩm hay môi trường phản ứng)
– Bền cơ học: chịu nén (với xúc tác trong cột); chịu co dãn (do thay đổi nhiệt độ) Hiệu quả xúc tác phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:
– Pha hoạt động (bản chất: kim loại, oxit; dạng tinh thể, hình thái học …) – Chất mang (bản chất, cấu trúc xốp, khả năng tương tác, tạo phức …) – Môi trường phản ứng (dung môi, các chất tan trong dung môi, pH ...) – Các chất cho thêm – biến tính (vô cơ, hữu cơ, tạo phức)
– Chất ức chế
Để hiểu rõ xúc tác cần có hiểu biết đầy đủ về cấu tạo xúc tác, cả về mặt hoá học lẫn khía cạnh vật lí. Như đã nêu tính chất của xúc tác có thể thay đổi được thông qua thay đổi các yếu tố thành phần, bề mặt ... tuỳ yêu cầu đặt ra.