III. DANH SÁCH CÁC BẢNG
4. Lý thuyết về meso-SAPO-5
Như đã biết, các vật liệu rây phân tử loại vi mao quản như: Zeolite Y, ZSM-5, SAPO-5... tuy có cấu trúc tinh thể vi mao quản đồng đều và có tâm axit mạnh nhưng các Zeolite bị hạn chế khi chất tham gia phản ứng có kích thước phân tử lớn (lớn hơn kích thước mao quản của chúng).
So với zeolite có cấu trúc tinh thể vi mao quản (<2nm), zeolite mao quản trung bình (mesopore 2-50nm) giúp cho quá trình khuếch tán của các phân tử trong khung xúc tác diễn ra nhanh hơn, mặt khác nó còn có tính chất ổn định, độ hoạt động và độ chọn lọc cao [12]. Vì vậy chất phản ứng nhanh chuyển hóa thành sản phẩm hơn khi sử dụng xúc tác dạng này. Việc nghiên cứu zeolite mao quản trung bình ngày càng hướng được nhiều sự quan tâm. Việc chế tạo zeolite mao quản trung bình thường theo các hướng :
- Tổng hợp trực tiếp.
- Tổng hợp gián tiếp, ngâm tẩm zeolite với kiềm, xử lý thủy nhiệt và một vài quá trình xử lý hóa học khác.
- Tổng hợp theo phương pháp dùng chất tạo cấu trúc là hợp chất cacbon sau đó loại bỏ bằng phản ứng oxi hóa.
Một vài loại vật liệu mao quản trung bình:
- Hợp chất silic mao quản trung bình thông thường (Regular Mesoporous Silicate): Hợp chất mới nghiên cứu sử dụng phương pháp dùng chất tạo cấu trúc là MCM-41, cấu trúc lục lăng, kích thước mao quản từ 1,5nm đến khoảng 10nm.
- Zeolite mao quản trung bình (Mesopore – Modified Zeolite): Tạo cấu trúc mesopore bằng cách tăng bề mặt trong là hướng nghiên cứu chủ yếu.
Từ khi zeolite mao quản trung bình được ứng dụng trong quá trình sử dụng xúc tác một cách hiệu quả thì ngày nay người ta đã tập trung nghiên cứu rất nhiều. Meso-SAPO-5 là một trong những vật liệu maoquản trung bình rất được quan tâm.
Xúc tác Meso-SAPO-5 tồn tại cả hai hệ thống mao quản, đó là các vi mao quản có trong Sapo-5 và hệ các mao quản trung bình. Loại xúc tác này có cấu trúc
là sự kết hợp của cả hai loại vật liệu. Điều đó tạo cho xúc tác MESO-SAPO-5 khả năng xúc tác rất tốt, hứa hẹn rất nhiều những ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp.
Do có tính axit, độ bền thủy nhiệt cao và kích thước lỗ xốp lớn nên xúc tác Meso-Sapo-5 được ứng dụng một cách hiệu quả trong phản ứng alkyl hóa và phản ứng cracking có các phân tử kích thước lớn tham gia phản ứng.
Kết luận : Ngoài việc nêu ra được lý thuyết chung về vật liệu rây phân tử nói chung và vật liệu aluminophotphat nói riêng, chương 1 cũng nêu được ưu điểm và những ứng dụng thực tế của aluminophotphat mà các chất xúc tác khác không thể thay thế; đặc biệt là khả năng dễ tổng hợp và dễ cải thiện hoạt tính xúc tác.
Trong nghiên cứu này chúng tôi tập trung vào nghiên cứu tổng hợp đặc trưng xúc tác SAPO-5 và Meso-SAPO-5 ứng dụng cho phản ứng craking dầu ăn thải thu diesel. Các phương pháp và quá trình thực nghiệm được đưa ra ở chương sau.
CHƯƠNG 2 : THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU