CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.7. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về PTC ứng dụng trong xử lý
1.7.2. Tình hình nghiên cứu trong nước về phản ứng tách loại lưu huỳnh trong
nhiên liệu
Ở Việt Nam nhiều nhóm nghiên cứu đã ứng dụng PTC trong xử lý môi trường nước thải [21,146-147]. Nhóm nghiên cứu của Vũ Thị Thu Hà và cộng sự [148] đã chế tạo PTC nanocompozite carbon nanotube đa tường trên TiO2
(MWNTs/TiO2) cho phản ứng oxy hóa PTC loại dibenzothiophene (DBT), 4,6- dimethyl dibenzothiophene (4,6-DMDBT), n-tetradecane và diesel thương mại dưới bức xạ đèn Hg cao áp. Kết quả cho thấy hơn 98% SCOC trong diesel thương mại bị oxy hóa và loại bỏ. Phạm Như Phương và cộng sự [149] chế tạo vật liệu nano TiO2
xuất khó tách khác trong nhiên liệu diesel thành các hợp chất sulfoxide đã được nhóm nghiên cứu [149] thử bẳng nano TiO2, sau đó sulfoxide dễ dàng được hấp phụ
bởi silicagel. Kết quả chỉ sau 20 phút phản ứng từ diesel thương mại có chỉ số SC tổng 2500 ppm giảm xuống rất thấp cịn 19 ppm và hồn toàn hết sau 40 phút, trong điều kiện thực hiện phản ứng: 1 g xúc tác cho 100 ml dầu diesel dưới ánh sáng trắng sử dụng nguồn phát quang phổ mặt trời là đèn hơi cao áp thủy ngân OSRAM 250W. Lê Thiện Trúc và cộng sự đã tổng hợp thành công vật liệu W/MCM-41 sử dụng cho phản ứng tách loại DBT trong nhiên liệu ở điều kiện “mềm”. Kết quả sau 5 giờ phản ứng với mẫu vật liệu 9%W-MCM-41, hiệu suất loại lưu huỳnh đạt 97- 98% ở 70 oC [135]. Phạm Tiến Dũng và cộng sự [150] đã PTC Ag-TiO2/rGO cho phản ứng oxi hóa DBT trong nhiên liệu.
Cùng với nhóm nghiên cứu của Phạm Xuân Núi đã tiến hành tổng hợp vật liệu Ag-AgBr/Al-SBA-15 [25], nano AgInS2 [151] có hoạt tính xúc tác tốt đối với
phản ứng tách loại DBT trong nhiên liệu ở điều kiện thường. Tuy nhiên, ứng dụng vật liệu PTC để tách loại lưu huỳnh ở Việt Nam còn hạn chế, chưa được nghiên cứu nhiều.
Kết luận phần tổng quan
Từ tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về việc loại bỏ các SCOC trong nhiên liệu, có thể nhận thấy những bước tiến lớn trong công nghệ loại bỏ các SCOC, từ phản ứng phải thực hiện ở nhiệt độ cao, áp suất cao (300–340 oC, 20–100 atm) chuyển sang phản ứng có thể thực hiện ở điều kiện mềm (áp suất môi trường và nhiệt độ thấp). Phương pháp PODS là một phương pháp mới, cơng nghệ xanh, có khả năng xử lý SCOC cho độ chuyển hóa cao.
Từ tổng quan về các SCOC có trong nhiên liệu, NCS chọn hợp chất DBT pha trong dung môi n-octane làm mẫu nhiên liệu mơ hình để khảo sát hoạt tính của các mẫu PTC sau khi tổng hợp, nhằm đáp ứng được nhu cầu “loại sâu” lưu huỳnh mà các phương pháp khác khó đáp ứng được.
Từ tổng quan về các chất PTC ứng dụng để tách loại lưu huỳnh trong nhiên liệu, NCS chọn TiO2, Ag-AgBr vì tính ưu việt của chúng. Nhưng khi sử dụng 2 loại này đều có chung một nhược điểm đó là hiện tượng lắng đọng, khó thu hồi xúc tác.
Để khắc phục nhược điểm này là TiO2 và Ag-AgBr đều được đưa lên chất mang Al- MCM-41.
Từ tổng quan về các nguồn nguyên liệu sử dụng để tổng hợp vật liệu Al- MCM- 41, NCS sử dụng nguồn bentonite Di Linh, Việt Nam là nguồn silicate và alumina ban đầu cho quá trình tổng hợp chất mang Al-MCM-41.
Trong luận án này NCS tập trung đi sâu vào nghiên cứu các điều kiện tổng hợp vật liệu Al-MCM-41, tổng hợp các PTC như: vật liệu Al-MCM-41 chứa titanium; Ag-TiO2/Al-MCM-41 và Ag-AgBr/Al-MCM-41. Trên cơ sở các PTC tổng
hợp, được đặc trưng cấu trúc, hình thái của vật liệu bằng các phương pháp hóa lý như XRD, SEM, TEM, BET, EDS, UV-Vis, XPS, PL. Đánh giá hoạt tính PTC thơng qua phản ứng oxy hóa loại SCOC trong mẫu nhiên liệu mơ hình (dibenzothiophene trong n- octane) và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng oxy hóa loại SCOC như nhiệt độ, nồng độ H2O2, vùng ánh sáng (tử ngoại hoặc khả kiến). Đánh giá độ