6. Cấu trúc luận văn
1.3.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
Nghiên cứu biến tính zeolite ZSM-5 để ứng dụng cho tổng hợp các hợp chất dị vòng cho đến thời điểm hiện tại chưa được thực hiện ở trong nước. Phần lớn các nghiên cứu liên quan đến zeolite ZSM-5 chủ yếu theo hướng tổng hợp trực tiếp (bottom-up) từ nguyên liệu ban đầu là nguồn nhôm, silic và tối ưu hóa điều kiện tổng hợp (thủy nhiệt) với sự hỗ trợ của chất tạo cấu trúc để tạo meso-zeolite ZSM-5 hoặc zeolite composite [21]. Nhóm nghiên cứu của Lê Thị Hoài Nam ở Viện Hóa học, Viện Hàn Lâm Khoa học và công nghệ Việt Nam đã nghiên cứu tổng hợp thành công ZSM-5 kích thước nano (nano-ZSM-5) và ZSM-5/SBA-15 composite ứng dụng làm xúc tác cho quá trình cracking dầu phế thải thu nhiên liệu và hóa chất [22]. Việc ứng dụng những vật liệu này làm chất mang cho Ag để chế tạo xúc tác lưỡng chức năng cho phản ứng oxy hóa khử hoàn toàn đã được nhóm thực hiện. Cũng trong lĩnh vực này, Nguyễn Khánh Diệu Hồng và cộng sự tại trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã thực hiện nhiều nghiên cứu tổng hợp các loại zeolite, meso-zeolite từ nguồn cao lanh Việt Nam. Ứng dụng hướng tới chủ yếu là để làm chất hấp phụ xử môi trường trong nuôi trồng thủy sản. Gần đây, ứng dụng làm xúc tác cho quá trình chuyển hóa dầu thực vật cũng được nhóm khai thác và công bố [22].
Trong một nghiên cứu gần đây, Vũ Xuân Hoàn đã thực hiện biến tính thành công zeolite ZSM-5 giàu nhôm (Si/Al = 10) thành meso-ZSM-5 bằng phương pháp xử lý kiềm kết hợp với axit và ứng dụng cho quá trình cracking nguyên liệu sinh khối giàu triglyceride để thu nhiên liệu và hóa chất [23]. Kết quả cho thấy việc tối ưu điều kiện biến tính có thể tạo ra meso-ZSM-5 với
diện tích bề mặt ngoài lớn (diện tích mao quản trung bình Smeso = 297 m2/g)
trong khi vẫn giữ được cấu trúc và tính chất cơ bản của ZSM-5 (thể tích Vmicro = 0,13 cm3/g). Hiệu quả xúc tác của meso-ZSM-5 so với
ZSM-5 ban đầu được đánh giá trong phản ứng cracking triglyceride ở điều kiện của quá trình cracking công nghiệp FCC. Kết quả cho thấy sự có mặt của mao quản trung bình giúp tăng cường khả năng tiếp cận các tâm axit bên trong các kênh vi mao quản, làm tăng độ chuyển hóa. Bên cạnh đó, thời gian lưu của các chất phản ứng trong kênh vi mao quản giảm do sự có mặt của mao quản trung bình, làm hạn chế các phản ứng thứ cấp không mong muốn, kết quả là hiệu suất xăng và olefin nhẹ tăng. Tuy nhiên, nghiên cứu mới chỉ thực hiện trên ZSM-5 có tỷ số Si/Al cố định và tối ưu hóa điều kiện biến tính cho ứng dụng làm xúc tác cracking. Việc biến tính zeolite ZSM-5 cho mục đích ứng dụng làm xúc tác dị thể để tổng hợp các hợp chất dị vòng chưa được nghiên cứu.