Li n (C ps
Các mẫu Al-SBA-15 tổng hợp được phân tích qua giản đồ nhiễu xạ tia X thể hiện trong Hình 3.1. Từ giản đồ XRD cho thấy cả bốn mẫu Al-SBA-15 với các tỉ lệ Si/Al khác nhau đều xuất hiện các peak đặc trưng cho cấu trúc MQTB trật tự, với các peak nhiễu xạ tại 2θ = 0,8o; 1,5o; 1,8o. Kết quả này cho thấy vật liệu mao quản trung bình Al-SBA-15 đã được tạo thành.
Tỉ lệ Si/Al có ảnh hưởng lớn đến việc cố định HPA lên chất mang do hàm lượng nhôm có trong vật liệu Al-SBA-15 sẽ ảnh hưởng đến số lượng nhóm chức NH4+ được đưa vào trong quá trình trao đổi ion, từ đó ảnh hưởng đến hàm lượng HPA trên vật liệu HPA/Al-SBA-15. Vì vậy, các mẫu chất mang Al-SBA-15 có tỉ lệ Si/Al khác nhau đã được cố định HPA và đem phân tích EDX để xác định hàm lượng HPA có trong mẫu. Kết quả EDX được thể hiện trong Bảng 3.1.
Bảng 3.1. Hàm lượng HPA trên các mẫu có tỉ lệ Si/Al khác nhau.
Tên mẫu HPAS-
3.10 HPAS- 3.15 HPAS- 3.20 HPAS- 3.25 HPAS- 3.30 Hàm lượng HPA (% khối lượng) 21,82 24,28 21,53 19,14 17,4
Theo nghiên cứu của S.R. Mukai và cộng sự [48], vật liệu zeolite Y đề nhôm có tỉ lệ SiO2/Al2O3 từ 20–100 (Si/Al=10–50) là phù hợp để làm chất mang HPA khi tổng hợp bằng phương pháp trực tiếp. Nếu tỉ lệ Si/Al<10, chất mang gần như bị phá hủy trong quá trình cố định với acid HPA do vật liệu có độ bền thấp trong môi trường acid. Hơn nữa, việc gắn HPA lên mao quản sẽ gặp khó khăn nếu hàm lượng nhôm quá ít (Si/Al>50), và tỉ lệ Si/Al=25 trong mẫu vật liệu tổng hợp được có hàm lượng HPA đưa lên cao nhất. Do đó, tỉ lệ Si/Al trong khoảng từ 10–30 được lựa chọn để khảo sát tổng hợp chất mang Al-SBA-15. Từ Bảng 3.1, hàm lượng HPA đạt giá trị cao nhất là 24,28% ở tỉ lệ Si/Al=15. Khi tỉ lệ Si/Al tăng từ 15–30 thì hàm lượng HPA giảm xuống còn 17,4%. Như vậy, tỉ lệ Si/Al=15 là phù hợp để tổng hợp vật liệu HPA/Al-SBA-15.
Hàm lượng Al trong chất mang Al-SBA-15 có ảnh hưởng đến các tâm acid HPA gắn trên chất mang vì các tâm Bronsted trao đổi với ion NH4+ được hình thành bởi nhôm tứ diện trong vật liệu Al-SBA-15. Do đó tỉ lệ Si/Al sẽ ảnh hưởng đến hoạt
tính xúc tác của vật liệu trong phản ứng tổng hợp fructone. Sự ảnh hưởng này được thể hiện qua độ chuyển hóa của ethyl acetoacetate (Hình 3.2).
100 80 60 40 20 0 0 20 40 60 80 100 120 Thời gian phản ứng (phút)