Cấu trúc xốp là đặc tính quan trọng của xúc tác rắn, thường thì xúc tác rắn có bề
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu Công nghệ kỹ thuật hóa học 51 Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm
phản ánh qua hàng loạt các thông số: bán kính mao quản, thể tích mao quản và đặc biệt là bề mặt riêng của xúc tác. Với chất xúc tác có bản chất hóa học xác định thì tốc
độ phản ứng tăng khi bề mặt riêng tăng. Chính vì thế các mẫu xúc tác dùng trong thí
nghiệm phản ứng nhiệt phân được xác định bề mặt riêng và đường kính lỗ mao quản.
Kết quả đo bề mặt riêng và đường kính lỗ mao quản của các mẫu xúc tác:
Bảng 5.2: Diện tích bề mặt riêng và đường kính lỗ mao quản của xúc tác tổng hợp
Xúc tác Diện tích bề mặt riêng (m2/g) Đường kính lỗ mao quản (A0) HZSM-5 289.979 15,8 Fe/ ZSM-5 240.829 13 Co/ ZSM-5 170.532 10,8 Mo/ ZSM-5 242.884 13,6 Các loại xúc tác tổng hợp có bề mặt riêng nhỏ hơn xúc tác nền HZSM-5, chứng tỏ việc tẩm kim loại lên nền HZSM-5 đạt hiệu quả. Trong đó xúc tác Co/ZSM-5 đạt hiệu quả tẩm tốt nhất khi bề mặt riêng giảm xuống chỉ còn 170.532 (m2/g) và đường kính lỗ mao quản cũng đã giảm xuống 9,8 (A0) thấp nhất trong các loại xúc tác đã tổng
hợp. Sau đó là tới xúc tác Fe/ ZSM-5 với bề mặt là 240.829 (m2/g), đường kính lỗ mao
quản là 13 (A0). Xúc tác Mo/ZSM-5 đạt hiệu quả thấp nhất nhưng bề mặt riêng và
đường kính lỗ mao quản cũng đã giảm xuống khá thấp so với xúc tác HZSM-5, bề mặt riêng của Mo/ZSM-5 là 242.884 (m2/g) và đường kính lỗ trống là 13,6 (A0).
Theo nghiên cứu Thạc sĩ Tshabalala [21] kết quả đo diện tích bề mặt và thể tích lỗ xốp cho xúc tác Mo/ZSM-5 cho kết quả như sau:
Bảng 5.3: Diện tích bề mặt riêng và thể tích lỗ xốp của xúc tác Mo/ZSM-5 theo nghiên cứu của Tshabalala
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu Công nghệ kỹ thuật hóa học 52 Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm
Kết quả cho thấy khi tẩm kim loại vào HZSM-5 xúc tác: diện tích bề mặt và thể tích lỗ trống giảm xuống. Kết quả đo diện tích bể mặt của HZSM-5 là 376 (m2/g), sau khi tẩm 2% Mo giảm xuống 364 (m2/g) và khi tăng lên 10% Mo diện tích bề mặt chỉ còn 245 (m2/g). Tương tự thể tích lỗ xốp cũng sẽ giảm xuống, HZSM-5 là 0,28 (cc/g), khi tẩm 2% Mo thể tích lỗ xốp còn 0,27 (cc/g) và khi tẩm 10% Mo thể tích lỗ xốp giảm xuống 0,2 (cc/g).
So sánh với kết quả của Tshabalala cho thấy quá trình tẩm kim loại vào xúc tác đã
đạt được những hiệu quả nhất định, có thể áp dụng cho thực nghiệm khảo sát hiệu ứng
xúc tác cho quá trình nhiệt phân nhựa.