Hai giản đồ TPD của mẫu VW/Ti3 và VW/Ti4 (hình 3.7b và hình 3.8c) cho thấy khi tăng độ pH lớn hơn 2, các pic giải hấp phụ đều ở nhiệt độ thấp hơn so với mẫu VW/Ti2 và tâm xúc tác chủ yếu hoạt động ở nhiệt độ thấp hơn 280 oC, tức là những tâm giải hấp phụ ở nhiệt độ 460 - 470 oC đã hầu như khơng cịn nữa. Mặt khác, chúng ta thấy rằng khi tăng pH từ 3 lên 4 thì nhiệt độ giải hấp NH3 tăng khoảng 5-12 oC nhưng thể tích đương lượng tâm hấp phụ lại tăng gần 20 %.
Bảng 3. 4. Thông số TPD của các mẫu VW/Ti2, VW/Ti3, VW/Ti4
STT Nhiệt độ tại pic (oC) Thể tích tâm xúc tác (mL/g STP)
VW/Ti2 VW/Ti3 VW/Ti4 VW/Ti2 VW/Ti3 VW/Ti4
1 215,4 171,4 176,8 0,34718 0,21743 0,24058
2 412,9 268,8 280,5 0,14961 0,22301 0,32312
3 595,5 461,4 476,9 0,10137 0,00139 0,00393
Các thơng số TPD được tóm tắt trong bảng 3.4. Và từ kết quả này cho thấy có thể chọn pH = 3÷4 để chế tạo mẫu, tùy thuộc vào tiêu chí lựa chọn: hoặc là nhiệt độ giải hấp phụ thấp hơn cả (với pH=3) hoặc là chọn nhiệt độ giải hấp phụ tương đối thấp nhưng đương lượng hấp phụ cao hơn (pH =4).
Ảnh hưởng của q trình sulphat hóa
Trong phần này chúng tơi chọn điều kiện pH = 3 và chuẩn bị 3 mẫu:
- Mẫu xúc tác VW/Ti3S được chế tạo ở điều kiện pH = 3 đồng thời với q trình sulphat hóa bằng axit sulfuric lỗng. Giản đồ TPD của mẫu như trên hình 3.8a.
- Chất mang được ký hiệu là XG. Giản đồ TPD của XG như trên hình 3.8b. - Mẫu xúc tác VW/Ti3+XG được sulphat hóa ký hiệu là (XT/XG). Giản đồ TPD của XT/XG như trên hình 3.8c.
Các thông số cơ bản về khả năng giải hấp phụ ammoniac được tóm tắt trong bảng 3.5.
Bảng 3. 5. Các thông số TPD cơ bản của các mẫu VW/Ti3S, XG và XT/XG XT/XG
STT
Nhiệt độ tại pic (oC) Thể tích (mL/g STP)
VW/Ti3S XG XT/XG VW/Ti3S XG XT/XG
1 163,7 181,4 172,0 0,25036 3,10089 5,43641
2 356,0 310,5 - 0,21227 2,53675 -
Theo giản đồ TPD trên hình 3.8a và các thơng số TPD (bảng 3.5) mẫu VW/Ti3S có 2 pic giải hấp cực đại tại 163,7 và 356,0 oC tương ứng với đương lượng thể tích tâm xúc tác là 0,25036 và 0,21227 mL/g STP. Nhiệt độ giải hấp NH3 đã hạ xuống đáng kể, đều thấp hơn 400 oC và khơng cịn pic trên 500 oC nữa (tốt hơn so với mẫu VW/Ti3 trong bảng 3.4). Như vậy, q trình sulphat hố đã hạ thấp được nhiệt độ giải hấp NH3
là cơ sở làm tăng hoạt tính xúc tác. Điều đáng mừng là sau những chọn lọc, chúng tôi đã chọn được mẫu xương gốm (XG) mà theo các số liệu TPD (hình 3.8b) ta thấy thể tích đương lượng tâm hấp phụ tăng lên hàng chục lần và nhiệt độ giải hấp cực đại khá thấp (181,4 và 310,5oC). Tẩm pha hoạt động lên xương gốm đồng thời sulphat hóa cả hệ xúc tác/chất mang chúng tôi nhận được mẫu XT/XG. Các thông số TPD cho thấy (hình 3.8c) thể tích đương lượng tâm hấp phụ vẫn rất lớn (5,43541mL/gSTP) và các tâm có tính đồng nhất cao, đều giải hấp tại nhiệt độ khá thấp và duy nhất là 172 oC.
(a) (b)
(c)