Quy trình tổng hợp vật liệu Al-MCM-41 từ bentonite

Một phần của tài liệu Nghiên cứu tổng hợp vật liệu xúc tác quang trên cơ sở ag,tial MCM 41 điều chế từ bentonite ứng dụng để xử lý lưu huỳnh trong nhiên liệu (Trang 64 - 67)

CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2. Các qui trình tổng hợp vật liệu

2.2.3. Quy trình tổng hợp vật liệu Al-MCM-41 từ bentonite

Quy trình tổng hợp vật liệu Al-MCM-41 đi từ huyền phù bentonite theo tài liệu tham

khảo [111,135,153] được tiến hành như sau: Hòa tan 1,2 gam CTABr vào 25 mL nước,

đưa huyền phù bentonite vào cốc thủy tinh theo tỉ lệ tương ứng, khuấy hỗn hợp trên trong

thời gian 4 giờ ở nhiệt độ phòng, điều chỉnh pH bằng acetic acid. Sau đó hỗn hợp đưa

vào bình Teflon, q trình làm già hóa diễn ra ở 100 oC trong thời gian khảo sát. Mẫu

được lọc và rửa vài lần bằng nước cất để loại bỏ chất hoạt động bề mặt, sấy khô mẫu ở 1. Để nguội ở nhiệt độ phòng

2. Trộn với nước theo tỷ lệ 1: 4, khuấy

ở nhiệt độ phòng trong 24 h

3. Lọc ly tâm

Chất rắn ở lớp dưới Lớp trên được huyền phù

bentonite Bentonite + NaOH rắn

Hỗn hợp

Nung 550 oC trong 1 h

45

nhiệt độ 100 oC và để nguội qua đêm. Sau đó nung mẫu ở nhiệt độ khảo sát trong 6 giờ

với tốc độ 2 oC/phút. Trong quá trình tổng hợp vật liệu Al-MCM-41 đã khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến vật liệu như: tỷ lệ mol CTABr/(Si+Al), môi trường pH, thời

gian già hóa mẫu, nhiệt độ già hóa và nhiệt độ nung.

Quy trình tổng hợp Al-MCM-41 được thể hiện trong Hình 2.4.

Hình 2.4. Sơ đồ quy trình tổng hợp Al-MCM-41

Hình 2.5. Ảnh mẫu vật liệu Al-MCM-41 sau tổng hợp

- Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ mol CTABr/(Si+Al) = 0,67; 0,59; 0,53 tương ứng lượng lượng huyền phù bentonite lấy sẽ là 37 mL; 42 mL; 47 mL: Với điều kiện thí nghiệm:

+ Hịa tan 1,2 gam CTABr vào 25 mL nước, x mL đưa huyền phù bentonite (x=

37, 42,47 mL)

+ Khuấy hỗn hợp 4 giờ ở nhiệt độ phòng, ở pH=10 điều chỉnh bằng acetic acid. 1.2 g CTAB + 25 mL H2O + x mL huyền phù

Hỗn hợp

Al- MCM - 41

1. Khuấy ở nhiệt độ phòng 4 giờ ở pH khảo sát điều chỉnh bằng axit acetic

2. Già hóa hỗn hợp trong bình Teflon ở

100 oC với thời gian khảo sát

1. Lọc mẫu, rửa sạch mẫu bằng nước 2. Sấy khô và để nguội qua đêm 3. Nung ở nhiệt độ khảo sát

46

+ Q trình già hóa diễn ra 24 giờ ở 100 oC trong bình Teflon.

+ Mẫu được lọc và rửa vài lần bằng nước cất để loại bỏ chất hoạt động bề mặt, sấy

khô mẫu ở nhiệt độ 100 oC và để nguội qua đêm.

+ Mẫu nung ở 600 oC trong 6 giờ với tốc độ gia nhiệt 2 oC/phút

- Khảo sát ảnh hưởng của pH đến sự hình thành cấu trúc vật liệu Al-MCM-41 được thực hiện ở cả 3 môi trường acid, trung tính và kiềm: Dùng acetic acid (CH3OOH) điều chỉnh pH của dung dịch mẫu bằng 5, 7 và 10. Với điều kiện thực hiện thí nghiệm:

+ Hịa tan 1,2 gam CTABr vào 25 mL nước, 42 mL đưa huyền phù bentonite

+ Khuấy hỗn hợp 4 giờ ở nhiệt độ phịng trong 3 mơi trường khảo sát pH=5,7,10

điều chỉnh pH bằng acetic acid.

+ Q trình già hóa diễn ra ở 100 oC trong 24 giờ trong bình Teflon.

+ Mẫu được lọc và rửa vài lần bằng nước cất để loại bỏ chất hoạt động bề mặt, sấy

khô mẫu ở nhiệt độ 100 oC và để nguội qua đêm.

+ Mẫu nung ở 600 oC trong 6 giờ với tốc độ gia nhiệt 2 oC/phút

- Khảo sát ảnh hưởng của thời gian già hóa mẫu trong bình Teflon ở 100 oC đến sự hình thành cấu trúc vật liệu Al-MCM-41 trong khoảng thời gian lần lượt là 12, 24, 36 h. Với điều kiện thí nghiệm:

+ Hịa tan 1,2 gam CTABr vào 25 mL nước, 42 mL đưa huyền phù bentonite

+ Khuấy hỗn hợp 4 giờ ở nhiệt độ phòng, ở pH=10 điều chỉnh bằng acetic acid.

+ Q trình già hóa diễn ra ở 100 oC trong 3 khoảng thời gian khảo sát: 12, 24, 36 giờ, trong bình Teflon.

+ Mẫu được lọc và rửa vài lần bằng nước cất để loại bỏ chất hoạt động bề mặt, sấy

khô mẫu ở nhiệt độ 100 oC và để nguội qua đêm.

+ Mẫu nung ở 600 oC trong 6 giờ với tốc độ gia nhiệt 2 oC/phút

- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến sự hình thành cấu trúc vật liệu Al-MCM-41 và được thực hiện ở các nhiệt độ là 550 oC, 600 oC, 650 oC. Với điều kiện thí nghiệm:

47

+ Hịa tan 1,2 gam CTABr vào 25 mL nước, 42 mL đưa huyền phù bentonite

+ Khuấy hỗn hợp 4 giờ ở nhiệt độ phòng, ở pH=10 điều chỉnh bằng acetic acid.

+ Q trình già hóa diễn ra 24 giờ ở100 oC trong bình Teflon.

+ Mẫu được lọc và rửa vài lần bằng nước cất để loại bỏ chất hoạt động bề mặt, sấy

khô mẫu ở nhiệt độ 100 oC và để nguội qua đêm.

+ Mẫu nung ở ba khoảng nhiệt độ 550, 600, 650 oC trong 6 giờ với tốc độ gia nhiệt 2 oC/phút

Một phần của tài liệu Nghiên cứu tổng hợp vật liệu xúc tác quang trên cơ sở ag,tial MCM 41 điều chế từ bentonite ứng dụng để xử lý lưu huỳnh trong nhiên liệu (Trang 64 - 67)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(153 trang)