Việc phân tích hóa lý mẫu xúc tác theo phương pháp giải hấp theo chương trình nhiệt TPD NH3 giúp việc giải thích tính axit mạnh và yếu của mẫu xúc
65
tác, sự phân bố các tâm axit mạnh, tâm axit yếu để từ đó sử dụng xúc tác cho quá trình phản ứng chuyển hóa khí tổng hợp CO, H2 thành sản phẩm DME. Tâm axit mạnh yếu và phân bố các tâm này sẽ quyết định tới phản ứng dehydrat MeOH để hình thành DME, cũng như hình thành các phản ứng phụ chuyển hóa sâu CO, H2 tạo thành các hydrocacbon mà không tạo thành DME.
Kết quả giải hấp phụ NH3 theo chương trình nhiệt độ của các mẫu 100% CuZn nCu/nZn=7/3và mẫu 20%w CuZn/MCM-41 nCu/nZn=7/3 được thể hiện như bảng 14 và hình 26.
Bảng 14: Kết quả phân tích TPD của các mẫu 100% CuZn nCu/nZn=7/3 và mẫu 20%w CuZn/MCM-41 nCu/nZn=7/3
Mẫu xúc tác
Nhiệt độ cực đại pick hấp phụ NH3 (oC)
Pick 1 Pick 2 Pick 3 Pick 4
o
C (mmol/g) oC (mmol/g) oC (mmol/g) oC (mmol/g)
100% CuZn nCu/nZn=7/3 169.6 0.121 225.6 0.067 388.4 0.256 479.1 0.204 20%w CuZn/MCM-41 nCu/nZn=7/3 182.4 0.919 302.8 0.608 387.3 0.592 520.1 0.058
Dựa vào kết quả phân tích TPD như bảng 14 và hình 26 ta thấy rằng: đối với mẫu chỉ chứa 100% các oxit của Cu và Zn thì có nhiệt độ hấp phụ NH3 thấp, tuy nhiên khi được phân tán trên chất mang MCM-41 thì nhiệt độ quá trình nhả hấp phụ NH3 tăng, nhìn chung chất mang sử dụng có tính axit yếu.
Hình 26 ta nhận thấy rằng, tính axit được thể hiện trên mẫu 20%w
CuZn/MCM-41 nCu/nZn=7/3, do có thể MCM-41 tổng hợp được có tính axit điều này cũng được kiểm chứng thông qua kết quả chạy phản ứng trên sơ đồ vi dòng và được phân tích thành phần của hỗn hợp sau phản ứng thì thấy có rất nhiều phản ứng phụ xảy ra, tạo ra rất nhiều các hydrocacbon, đồng thời độ chuyển hóa khá cao, tuy nhiên độ chọn lọc cho sản phẩm DME lại rất thấp.
66
Hình 26: Kết quả giải hấp phụ NH3 theo chương trình nhiệt độ của mẫu 100% CuZn nCu/nZn=7/3 và mẫu 20%w CuZn/MCM-41 nCu/nZn=7/3