Luận văn: Nghiên cứu và tổng hợp vật liệu mao quản trung bình eta-oxit nhôm

Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu tổng hợp vật liệu mao quản trung bình eta oxit nhôm. Khám phá quy trình, tính chất và ứng dụng tiềm năng của vật liệu mới.

• Tác giả: Nguyễn Đình Định
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Hữu Trịnh
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Công Nghệ Hoá Học
• Đề tài: Nghiên cứu và tổng hợp vật liệu mao quản trung bình eta-Al2O3
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2007
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. PHẦN I: TỔNG QUAN
• 1.1. VẬT LIỆU MAO QUẢN TRUNG BÌNH
• 1.1.1. Giới thiệu chung về vật liệu MQTB
• 1.1.2. Phân loại vật liệu MQTB
• 1.1.3. Thành phần tổng hợp vật liệu MQTB
• 1.1.4. Cơ chế hình thành cấu trúc vật liệu MQTB
• 1.1.5. Chất hoạt động bề mặt axit tactaric. ứng dụng vật liệu MQTB
• 1.2. Vật liệu MQTB Nhôm oxit
• 1.2.1. Hydroxit nhôm dạng Bayerit
• 1.2.2. Tổng hợp MQTB Nhôm oxit
• 1.2.3. Các tính chất của vật liệu MQTB nhôm oxit
• 1.2.4. Ảnh hưởng của điều kiện tổng hợp lên sự hình thành vật liệu MQTB nhôm oxit
• 1.2.5. Ảnh hưởng của chất phụ gia lên sự hình thành vật liệu MQTB nhôm oxit
• 1.2.6. Nguyên liệu để điều chế oxit nhôm
• 1.2.7. ứng dụng của vật liệu MQTB nhôm oxit
• 1.3. Điều chế vật liệu MQTB γ-Al₂O₃
• 1.3.1. Dụng cụ và hoá chất thí nghiệm
• 1.3.2. Trình tự tiến hành thí nghiệm
• 1.3.3. Các phương pháp nghiên cứu đặc trưng của vật liệu MQTB
• 1.3.3.1. Nghiên cứu định tính pha tinh thể bằng phương pháp nhiễu xạ Rơnghen
• 1.3.3.2. Nghiên cứu cấu trúc vật liệu mao quản bằng phương pháp hấp phụ vật lý
• 1.3.3.3. Phương pháp phân tích nhiệt
• 1.3.3.4. Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua TEM
• 2. PHẦN II: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 2.1. Hydroxit nhôm dạng Bayerit
• 2.1.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tạo thành Bayerit
• 2.1.2. Sự biến đổi của Bayerit theo nhiệt độ
• 2.2. Điều chế vật liệu MQTB γ-Al₂O₃
• 2.2.1. Ảnh hưởng của thời gian nung
• 2.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung
• 2.2.3. Ảnh hưởng của nồng độ chất hoạt động bề mặt
• 2.3. Kết quả đo BET
• 2.3.1. Đường đẳng nhiệt hấp phụ và nhả hấp phụ
• 2.3.2. Đồ thị đo diện tích bề mặt riêng
• 2.3.3. Đường phân bố lỗ xốp theo BJH
• 2.3.4. Số liệu của kết quả đo BET
• 2.4. Kết quả chụp TEM
• 2.5. Nghiên cứu vật liệu MQTB γ-Al₂O₃ khi cho thêm chất phụ gia là amoni nitrat
• 2.5.1. Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất phụ gia amoni nitrat
• 2.5.2. Đường đẳng nhiệt hấp phụ và nhả hấp phụ
• 2.5.3. Đồ thị đo diện tích bề mặt riêng
• 2.5.4. Đường phân bố lỗ xốp theo BJH
• 2.5.5. Số liệu của kết quả đo BET
• 2.6. Nghiên cứu vật liệu MQTB γ-Al₂O₃ có cho thêm chất phụ gia là than hoạt tính và nung trong dòng không khí đối lưu
• 2.6.1. Khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất phụ gia than hoạt tính
• 2.6.2. Đường đẳng nhiệt hấp phụ và nhả hấp phụ
• 2.6.3. Đồ thị đo diện tích bề mặt riêng
• 2.6.4. Đường phân bố lỗ xốp theo BJH
• 2.6.5. Số liệu của kết quả đo BET
• KẾT LUẬN
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
• LỜI CẢM ƠN

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Vật Liệu Mao Quản Trung Bình Khái Niệm Phân Loại

Vật liệu mao quản trung bình (MQTB) là một chủ đề nóng trong nghiên cứu khoa học vật liệu hiện nay. Theo IUPAC, vật liệu mao quản được chia thành ba loại dựa trên kích thước lỗ xốp: vi mao quản (d < 2nm), mao quản trung bình (2nm < d < 50nm), và mao quản lớn (d > 50nm). Vật liệu nano mao quản nói chung, và MQTB nói riêng, thu hút sự chú ý lớn do diện tích bề mặt lớn, cấu trúc lỗ xốp có trật tự và đồng đều, mang lại nhiều ứng dụng vật liệu mao quản tiềm năng. Các loại vật liệu MQTB phổ biến bao gồm MSU, SBA, các oxit kim loại như nhôm oxit và silio. Việc phát hiện ra phương pháp tổng hợp vật liệu mao quản M41S vào đầu thập kỷ 90 đã mở ra một hướng nghiên cứu mới. Họ vật liệu này có cấu trúc mao quản trật tự cao và kích thước mao quản đồng đều (20-100 Å) tùy thuộc vào điều kiện tổng hợp. Sau đó, các nhà khoa học đã tổng hợp nano thành công họ SBA với kích thước mao quản có thể lên tới 500 Å. Những thành tựu này đã thúc đẩy mạnh mẽ các ứng dụng trong xúc tác dị thể và hấp phụ.

1.1. Định Nghĩa và Phân Loại Vật Liệu Mao Quản Trung Bình

Theo định nghĩa của IUPAC, vật liệu mao quản trung bình có đường kính lỗ xốp nằm trong khoảng từ 2 đến 50 nanomet. Kích thước này lớn hơn so với vật liệu vi mao quản như zeolit, cho phép các phân tử lớn hơn dễ dàng tiếp cận bề mặt bên trong của vật liệu. Sự khác biệt về kích thước lỗ xốp này quyết định các ứng dụng vật liệu mao quản khác nhau. Zeolit được sử dụng rộng rãi trong các quá trình cracking và isomer hóa các phân tử nhỏ, trong khi MQTB được ưa chuộng trong các phản ứng liên quan đến các phân tử lớn hơn, cồng kềnh hơn. Ngoài ra, tính chất vật liệu mao quản còn phụ thuộc vào cấu trúc lỗ xốp, diện tích bề mặt và thành phần hóa học.

1.2. Lịch Sử Phát Triển Của Vật Liệu Mao Quản Trung Bình

Sự phát triển của vật liệu mao quản trung bình bắt đầu từ những năm 1990 với việc phát hiện ra họ vật liệu M41S, bao gồm MCM-41, MCM-48 và MCM-50. Tiếp theo là sự ra đời của họ vật liệu SBA, có cấu trúc lỗ xốp lớn hơn và độ trật tự cao hơn. Những khám phá này đã tạo ra một cuộc cách mạng trong lĩnh vực vật liệu xốp, mở ra nhiều khả năng mới trong xúc tác, hấp phụ, và các lĩnh vực khác. Các nhà nghiên cứu tiếp tục phát triển các phương pháp tổng hợp vật liệu mao quản mới để tạo ra các vật liệu có cấu trúc mao quản trung bình được kiểm soát tốt hơn và tính chất bề mặt vật liệu được điều chỉnh để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng cụ thể.

II. Giải Mã Quy Trình Tổng Hợp Vật Liệu Mao Quản Trung Bình Eta Al2O3

Quá trình tổng hợp vật liệu mao quản bao gồm nhiều giai đoạn phức tạp, từ việc lựa chọn tiền chất, chất hoạt động bề mặt đến các điều kiện phản ứng như nhiệt độ, pH và thời gian. Các phương pháp tổng hợp sol-gel và tổng hợp thủy nhiệt là hai phương pháp phổ biến nhất được sử dụng. Chất hoạt động bề mặt đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra cấu trúc lỗ xốp. Chúng tạo thành các mixen, sau đó các tiền chất vô cơ sẽ tụ tập xung quanh các mixen này. Sau khi loại bỏ chất hoạt động bề mặt bằng cách nung hoặc chiết, cấu trúc lỗ xốp sẽ được hình thành. Al2O3 eta là một trong những oxit nhôm có cấu trúc đặc biệt, với diện tích bề mặt lớn và độ xốp cao, thích hợp cho nhiều ứng dụng. Để tổng hợp Al2O3 eta, người ta thường sử dụng các tiền chất nhôm như hydroxit nhôm (ví dụ, Bayerit) và các axit hữu cơ như axit tactaric làm chất hoạt động bề mặt.

2.1. Phương Pháp Tổng Hợp Sol Gel Vật Liệu Mao Quản Trung Bình

Phương pháp tổng hợp sol-gel là một kỹ thuật hiệu quả để sản xuất vật liệu mao quản trung bình với kích thước lỗ xốp và diện tích bề mặt được kiểm soát. Quá trình này bắt đầu bằng việc tạo ra một sol (dung dịch keo) từ các tiền chất kim loại, sau đó sol chuyển thành gel thông qua quá trình thủy phân và ngưng tụ. Các chất hoạt động bề mặt được thêm vào sol để tạo cấu trúc lỗ xốp. Cuối cùng, gel được sấy khô và nung để loại bỏ chất hoạt động bề mặt và tạo thành vật liệu MQTB. Ưu điểm của phương pháp sol-gel là khả năng kiểm soát thành phần hóa học và cấu trúc của vật liệu, cũng như khả năng sản xuất vật liệu có diện tích bề mặt cao.

2.2. Phương Pháp Tổng Hợp Thủy Nhiệt Vật Liệu Mao Quản Trung Bình

Phương pháp tổng hợp thủy nhiệt là một kỹ thuật khác được sử dụng rộng rãi để tổng hợp vật liệu mao quản. Trong phương pháp này, các tiền chất được hòa tan trong nước hoặc dung môi khác và sau đó được đun nóng trong một bình kín ở áp suất cao. Điều kiện thủy nhiệt thúc đẩy quá trình kết tinh và tạo thành cấu trúc lỗ xốp. Chất hoạt động bề mặt được sử dụng để điều khiển kích thước và hình dạng của lỗ xốp. Ưu điểm của phương pháp thủy nhiệt là khả năng tạo ra các vật liệu có độ kết tinh cao và cấu trúc lỗ xốp được kiểm soát, ngay cả ở nhiệt độ thấp.

III. Nghiên Cứu Vật Liệu Mao Quản Eta Oxit Nhôm Al2O3 Hướng Dẫn Chi Tiết

Eta oxit nhôm (Al2O3) là một dạng oxit nhôm chuyển tiếp với cấu trúc mao quản trung bình độc đáo. Al2O3 eta thường được sử dụng làm chất mang xúc tác hoặc chất hấp phụ do diện tích bề mặt lớn, độ xốp cao và tính chất bề mặt vật liệu axit-bazơ có thể điều chỉnh. Nghiên cứu vật liệu mao quản Al2O3 eta tập trung vào việc tối ưu hóa các điều kiện tổng hợp để đạt được cấu trúc lỗ xốp và tính chất vật liệu mao quản mong muốn. Các phương pháp đặc trưng vật liệu mao quản, như phân tích BET, phân tích XRD, phân tích SEM, và phân tích TEM, được sử dụng để xác định cấu trúc, thành phần và hình thái của vật liệu. Hiệu quả của việc modified alumina bằng các chất phụ gia khác nhau cũng được nghiên cứu để cải thiện độ bền nhiệt và khả năng tái sử dụng.

3.1. Đánh Giá Tính Chất Vật Liệu Eta Al2O3 Bằng Phân Tích BET

Phân tích BET (Brunauer-Emmett-Teller) là một phương pháp quan trọng để xác định diện tích bề mặt riêng và thể tích lỗ xốp của vật liệu mao quản. Bằng cách đo lượng khí nitơ được hấp phụ trên bề mặt của vật liệu ở các áp suất khác nhau, người ta có thể tính toán diện tích bề mặt và đường kính lỗ xốp. Kết quả phân tích BET cung cấp thông tin quan trọng về cấu trúc lỗ xốp của Al2O3 eta, giúp đánh giá tính chất vật liệu mao quản của nó và dự đoán hiệu suất của nó trong các ứng dụng xúc tác và ứng dụng hấp phụ.

3.2. Phân Tích XRD và TEM Để Xác Định Cấu Trúc Vật Liệu Al2O3 Eta

Phân tích XRD (nhiễu xạ tia X) được sử dụng để xác định cấu trúc tinh thể của Al2O3 eta. Phổ XRD cho thấy các đỉnh đặc trưng cho các pha tinh thể khác nhau có trong vật liệu. Phân tích TEM (kính hiển vi điện tử truyền qua) cung cấp hình ảnh trực tiếp về cấu trúc lỗ xốp của vật liệu. Hình ảnh TEM cho thấy kích thước, hình dạng và sự sắp xếp của các lỗ xốp. Kết hợp phân tích XRD và TEM cho phép xác định cấu trúc tinh thể và cấu trúc lỗ xốp của Al2O3 eta một cách chi tiết.

IV. Ứng Dụng Thực Tế Vật Liệu Mao Quản Trung Bình Eta Al2O3 Xúc Tác Hấp Phụ

Vật liệu mao quản trung bình Al2O3 eta có nhiều ứng dụng thực tiễn, đặc biệt trong lĩnh vực xúc tác và hấp phụ. Do diện tích bề mặt lớn và độ xốp cao, Al2O3 eta có thể được sử dụng làm chất mang cho các kim loại hoạt tính xúc tác. Cấu trúc lỗ xốp cho phép các phân tử phản ứng dễ dàng tiếp cận các vị trí hoạt động trên bề mặt xúc tác. Al2O3 eta cũng có thể được sử dụng làm chất hấp phụ để loại bỏ các chất ô nhiễm từ khí thải hoặc nước thải. Khả năng điều chỉnh tính chất bề mặt vật liệu của Al2O3 eta cho phép điều chỉnh khả năng hấp phụ của nó đối với các chất khác nhau.

4.1. Ứng Dụng Vật Liệu Mao Quản Eta Oxit Nhôm Trong Xúc Tác Dị Thể

Ứng dụng xúc tác của Al2O3 eta rất đa dạng. Nó có thể được sử dụng làm chất mang cho các kim loại quý như platin, paladi và rhodi trong các phản ứng hydro hóa, oxy hóa và reforming. Al2O3 eta cũng có thể được sử dụng làm xúc tác trực tiếp trong các phản ứng isomer hóa, cracking và alkyl hóa. Kích thước lỗ xốp lớn của Al2O3 eta cho phép các phân tử lớn dễ dàng tiếp cận các vị trí hoạt động, làm tăng hiệu suất xúc tác.

4.2. Sử Dụng Al2O3 Eta Trong Các Ứng Dụng Hấp Phụ Công Nghiệp

Do diện tích bề mặt lớn và khả năng điều chỉnh tính chất bề mặt, Al2O3 eta là một chất hấp phụ hiệu quả cho nhiều chất khác nhau. Nó có thể được sử dụng để loại bỏ các chất ô nhiễm như kim loại nặng, thuốc nhuộm và các hợp chất hữu cơ từ nước thải. Al2O3 eta cũng có thể được sử dụng để hấp phụ khí CO2 từ khí thải, góp phần vào việc giảm thiểu hiệu ứng nhà kính.

4.3. Đánh Giá Khả Năng Tái Sử Dụng Vật Liệu Mao Quản

Đánh giá khả năng tái sử dụng của vật liệu mao quản eta oxit nhôm rất quan trọng để đảm bảo tính kinh tế và bền vững của quy trình. Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định số lượng chu kỳ sử dụng lại mà vật liệu có thể duy trì hoạt tính và hiệu suất trước khi bắt đầu suy giảm. Các phương pháp xử lý tái sinh vật liệu, như nung hoặc rửa giải, cũng được nghiên cứu để khôi phục hoạt tính ban đầu của vật liệu sau mỗi chu kỳ sử dụng.

V. Tối Ưu Hóa Tổng Hợp Al2O3 Eta Chất Phụ Gia Chi Phí và Môi Trường

Việc tối ưu hóa quá trình tổng hợp Al2O3 eta là rất quan trọng để giảm chi phí tổng hợp và giảm thiểu tác động đến môi trường. Sử dụng các chất phụ gia như amoni nitrat và than hoạt tính có thể cải thiện cấu trúc lỗ xốp và tính chất vật liệu mao quản của Al2O3 eta. Phát triển các phương pháp tổng hợp xanh, sử dụng các tiền chất và dung môi thân thiện với môi trường, cũng là một hướng đi quan trọng. Đồng thời, việc tận dụng các nguồn nhôm phế thải làm tiền chất cũng giúp giảm chi phí tổng hợp và thúc đẩy tổng hợp xanh.

5.1. Ảnh Hưởng Của Chất Phụ Gia Đến Cấu Trúc và Tính Chất Vật Liệu

Nghiên cứu về ảnh hưởng của các chất phụ gia trong quá trình tổng hợp vật liệu mao quản trung bình eta oxit nhôm. Việc sử dụng amoni nitrat và than hoạt tính có thể cải thiện đáng kể diện tích bề mặt, thể tích lỗ xốp và độ bền nhiệt của vật liệu. Các chất phụ gia này đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát sự hình thành cấu trúc lỗ xốp và ngăn chặn sự sụp đổ của cấu trúc trong quá trình nung.

5.2. Giảm Chi Phí Tổng Hợp và Áp Dụng Phương Pháp Tổng Hợp Xanh

Các phương pháp tổng hợp xanh và giảm chi phí là ưu tiên hàng đầu trong nghiên cứu và phát triển vật liệu mao quản. Việc sử dụng các nguồn nhôm tái chế làm tiền chất, kết hợp với các dung môi và chất hoạt động bề mặt thân thiện với môi trường, không chỉ giúp giảm chi phí sản xuất mà còn giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

VI. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Vật Liệu Mao Quản Al2O3 Trong Tương Lai

Nghiên cứu và phát triển vật liệu mao quản Al2O3 eta đã đạt được nhiều tiến bộ đáng kể trong những năm gần đây. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua để tận dụng tối đa tiềm năng của vật liệu này. Các hướng nghiên cứu trong tương lai bao gồm: phát triển các phương pháp tổng hợp mới để tạo ra vật liệu có cấu trúc lỗ xốp được kiểm soát tốt hơn; cải thiện độ bền nhiệt và khả năng tái sử dụng của vật liệu; và mở rộng ứng dụng của vật liệu trong các lĩnh vực mới như cảm biến, pin nhiên liệu, và y sinh học. Vật liệu mao quản trung bình Al2O3 eta hứa hẹn sẽ đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực khoa học và công nghệ trong tương lai.

6.1. Thách Thức và Cơ Hội Trong Nghiên Cứu Phát Triển Al2O3 Eta

Bên cạnh những thành tựu đã đạt được, vẫn còn nhiều thách thức cần giải quyết trong quá trình nghiên cứu và phát triển vật liệu mao quản Al2O3 eta. Các vấn đề như kiểm soát kích thước và độ đồng đều của lỗ xốp, tăng cường độ bền cơ học và hóa học của vật liệu, cũng như mở rộng các ứng dụng tiềm năng của vật liệu vẫn đang là mục tiêu quan trọng.

6.2. Triển Vọng Ứng Dụng Vật Liệu Mao Quản Eta Oxit Nhôm Trong Tương Lai

Với những ưu điểm vượt trội về diện tích bề mặt, độ xốp và khả năng điều chỉnh tính chất bề mặt, vật liệu mao quản Al2O3 eta có triển vọng lớn trong nhiều lĩnh vực công nghiệp quan trọng. Ngoài các ứng dụng truyền thống trong xúc tác và hấp phụ, Al2O3 eta còn có tiềm năng trong các lĩnh vực mới như cảm biến, pin nhiên liệu, thiết bị lưu trữ năng lượng và y sinh học.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Mở đầu Việc tìm ra Zeolit vào những năm 60 của thế ky XX đã tạo nên bước ngặt lớn trong công nghiệp hoá học, đặc biệt trong ngành công nghiệp dầu khi. Song với kích thước mao quan < 10 Ä nên zeolit không dược sử dụng trong phản ứng của các phân tử có kích thước động học lớn. Tuy nhiên khi cần chuyển hod các phân đoạn dầu nặng của dầu mỏ thì cần phải có những xúc tác có lỗ xốp lớn hơn để tiếp nhận những phân tử này. Vì vậy việc lim kiếm các phương pháp tổng hợp vật liệu có kích thước xao quản lớn hơn đã và đang thu hút nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học.

Váo thập kỷ 90, các thánh công trong việc tổ hợp các vật liệu mao quần trung bình (MQTT) đã mở ra một triển vọng to lớn trong tổng hợp chất xúc tác và hấp phụ. Các vật liệu này có hề mặt riêng lớn, kích thước mau quản lớn (2 - 50 nm), c4u trúc mao quần với độ trật tự cao, đổng đều. Chủng cho phép các phân tử lớn có thé dé đàng khuếch tán và tham gia phan ứng bên trong mav quan. Vat gu MQTB là một trong những vật liệu quan trọng trong hoá học hấp phụ vả xúc tác vì nó có tính chất hấp phụ chọn lọc cao.

Một trong những. đời hỏi quan trọng nhất trong việc tổng hợp các vật liệu MQTD là việc sử dụng các chất tạo cấu trúc để tạo ra những lễ xốp có cấu trúc và kích thước nong muôn. Những nghiên cứu gần đây nhất tập trung vào việc tìm ra những, chất lạo cấu trủc mới hoặc sử dụng hỗn hợp một số chất tạo cấu trúc, thường là các polyme để tạo ra những lỗ xếp không gian dạng lexagonal (sáu mặt) và cubic (4p phương) hoặc những lỗ xếp không gian có trật tự và lặp lại Trong các nhà máy lọc hoá dau, nguyễn liệu đầu vào là đầu thô chứa rất nhiều thành phần nên cần phải phân lách hay chuyển đổi chúng theo các quá trình hoá hoc dé phục vụ cho các mục đích khác nhau. Việc sử dụng vật liêu NguyÖn §$xnh §Pnh - Líp Cao Häc Vòng Tuu Trang 3 PHAN L: T6NG QUAN 11.

VaT LISU MAO QUAN TRUNG BiNII 1. Giới thiệu chung về vật liệu MQTB Theo qui định của hiệp hội IUPAC (Iternational Union of Pure and Applicd Chemistry) thì vật liệu mao quản có thể chia làm 3 loại [15] — Vật liêu vi mao quản: đường kính lễ xốp d<2am. Ví dụ: zeolil và các vật liệu có cầu trúc tương tự zeoliL như aluminogilicaL, aluminophotphat. = 'Vật liêu mao quản trưng bình: đường kính lỗ xếp 2nm < d < 30nm.

MSU, SBA, cac oxit kim loại của nhôm, silio có mao quản trung binh. — __ Vật liêu mao quản lớn: đường kinh lỗ xốp d > 50nm. Ví dụ: các gol mao quần, thuỷ tình mao quản. Tim ra phương pháp tông hợp họ vật liệu MQTP đầu thập ký 90 đã mỡ ra hưởng nghiên cứu mới trong lĩnh vực nghiền cứu xúc tác.

Họ vật liệu nảy được ký hiệu là M415 có cấu trúc mao quản với đệ trật tự tất cao và kích thư- ớc mao quấn rất dồng dều Kích thước mao quấn có thể dao déng trong khoảng rộng từ 20 - 100 Ä, tuỳ thuộc vào điều kiện tống hợp như: bản chất chất hoạt động bể mặt, bản chất tiền chất võ cơ, nhiệt dd phán img. Ho vật ligu nay gm nhiễu dạng: MICM-41 (cấu trúc lục lăng), MCMI-48 (cấu trúc lận phương), MCML-50 (cầu trúc lớp mỏng), Những năm gần dây, các nhả khoa học đã tổng hợp dược họ vật hiệu MỘIH mới ký hiệu 8BA. Vật liệu này có độ trật tự cao, kích thước mao quản có thể lên tới 500 Ä. Đến nay họ SBA có 16 loại từ SBA-1 đến SBA-16.

Phân loại vật liệu MQTB NguyÖn §$xnh §Pnh - Líp Cao Häc Vòng Tuu Trang 2 xao quản trung bình trong hấp phụ để tách các cấu Lử cần thiết như n-paraim, các hợp chất vóng thơm nhằm: lâm tăng trị số octan của xăng, tăng phẩm chất của nhiên liệu, hay làm nguyên liệu đầu vào cho một số các guá trình tổng hợp hoá học khác. Làm ohất mang, làm xúc tác cho các quá trình như: isome hoá, đồng phân hoá, refoming, cracking,. Trong luận văn này, tôi nghiên cứu vật liệu nhôm mao quản trung bình eta-oxit nhôm. Nguồn vật liệu chỉnh là nguồn nhôm phế thải, và sử dụng chất hoạt động, bể mặt là các axit hữu cơ taetaric và chất phụ gia là Amoni nitrat, than hoạt tính.

NguyÖn §$xnh §Pnh - Líp Cao Häc Vòng Tuu Trang 3 PHAN L: T6NG QUAN 11. VaT LISU MAO QUAN TRUNG BiNII 1. Giới thiệu chung về vật liệu MQTB Theo qui định của hiệp hội IUPAC (Iternational Union of Pure and Applicd Chemistry) thì vật liệu mao quản có thể chia làm 3 loại [15] — Vật liêu vi mao quản: đường kính lễ xốp d<2am. Ví dụ: zeolil và các vật liệu có cầu trúc tương tự zeoliL như aluminogilicaL, aluminophotphat.

= 'Vật liêu mao quản trưng bình: đường kính lỗ xếp 2nm < d < 30nm. MSU, SBA, cac oxit kim loại của nhôm, silio có mao quản trung binh. — __ Vật liêu mao quản lớn: đường kinh lỗ xốp d > 50nm. Ví dụ: các gol mao quần, thuỷ tình mao quản.

Tim ra phương pháp tông hợp họ vật liệu MQTP đầu thập ký 90 đã mỡ ra hưởng nghiên cứu mới trong lĩnh vực nghiền cứu xúc tác. Họ vật liệu nảy được ký hiệu là M415 có cấu trúc mao quản với đệ trật tự tất cao và kích thư- ớc mao quấn rất dồng dều Kích thước mao quấn có thể dao déng trong khoảng rộng từ 20 - 100 Ä, tuỳ thuộc vào điều kiện tống hợp như: bản chất chất hoạt động bể mặt, bản chất tiền chất võ cơ, nhiệt dd phán img. Ho vật ligu nay gm nhiễu dạng: MICM-41 (cấu trúc lục lăng), MCMI-48 (cấu trúc lận phương), MCML-50 (cầu trúc lớp mỏng), Những năm gần dây, các nhả khoa học đã tổng hợp dược họ vật hiệu MỘIH mới ký hiệu 8BA. Vật liệu này có độ trật tự cao, kích thước mao quản có thể lên tới 500 Ä.

Đến nay họ SBA có 16 loại từ SBA-1 đến SBA-16. Phân loại vật liệu MQTB NguyÖn §$xnh §Pnh - Líp Cao Häc Vòng Tuu Trang 2 xao quản trung bình trong hấp phụ để tách các cấu Lử cần thiết như n-paraim, các hợp chất vóng thơm nhằm: lâm tăng trị số octan của xăng, tăng phẩm chất của nhiên liệu, hay làm nguyên liệu đầu vào cho một số các guá trình tổng hợp hoá học khác. Làm ohất mang, làm xúc tác cho các quá trình như: isome hoá, đồng phân hoá, refoming, cracking,. Trong luận văn này, tôi nghiên cứu vật liệu nhôm mao quản trung bình eta-oxit nhôm.

Nguồn vật liệu chỉnh là nguồn nhôm phế thải, và sử dụng chất hoạt động, bể mặt là các axit hữu cơ taetaric và chất phụ gia là Amoni nitrat, than hoạt tính. NguyÖn §$xnh §Pnh - Líp Cao Häc Vòng Tuu LờI CaM ON Dễ hoàn thành tốt luận văn nghiên cứu nãy, em xin chân thành câm ơn thầy giáo PG§. Nguyễn Hữu Trịnh, người đã lận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian làm nghiền cứu để luận văn được tốt và hoàn thành đứng thời hạn. Em cũng xin cảm ơn tới các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ hoá học đã giún đố em rất nhiều trong suất thời gian học tập Tuy nhiên việc hoàn thành luận văn nảy không tránh khỏi những thiểu sot.

Em mong nhận được những lời chỉ bảo, góp ÿ của các thấy cô củng bạn bẻ dễ bản luận văn của em dược hoản thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn! Ila Nội, ngày tháng nam 2007 Ilve viên Nguyén Dinh Binh Trang 3 PHAN L: T6NG QUAN 11. VaT LISU MAO QUAN TRUNG BiNII 1. Giới thiệu chung về vật liệu MQTB Theo qui định của hiệp hội IUPAC (Iternational Union of Pure and Applicd Chemistry) thì vật liệu mao quản có thể chia làm 3 loại [15] — Vật liêu vi mao quản: đường kính lễ xốp d<2am. Ví dụ: zeolil và các vật liệu có cầu trúc tương tự zeoliL như aluminogilicaL, aluminophotphat.

= 'Vật liêu mao quản trưng bình: đường kính lỗ xếp 2nm < d < 30nm. MSU, SBA, cac oxit kim loại của nhôm, silio có mao quản trung binh. — __ Vật liêu mao quản lớn: đường kinh lỗ xốp d > 50nm. Ví dụ: các gol mao quần, thuỷ tình mao quản.

Tim ra phương pháp tông hợp họ vật liệu MQTP đầu thập ký 90 đã mỡ ra hưởng nghiên cứu mới trong lĩnh vực nghiền cứu xúc tác. Họ vật liệu nảy được ký hiệu là M415 có cấu trúc mao quản với đệ trật tự tất cao và kích thư- ớc mao quấn rất dồng dều Kích thước mao quấn có thể dao déng trong khoảng rộng từ 20 - 100 Ä, tuỳ thuộc vào điều kiện tống hợp như: bản chất chất hoạt động bể mặt, bản chất tiền chất võ cơ, nhiệt dd phán img. Ho vật ligu nay gm nhiễu dạng: MICM-41 (cấu trúc lục lăng), MCMI-48 (cấu trúc lận phương), MCML-50 (cầu trúc lớp mỏng), Những năm gần dây, các nhả khoa học đã tổng hợp dược họ vật hiệu MỘIH mới ký hiệu 8BA. Vật liệu này có độ trật tự cao, kích thước mao quản có thể lên tới 500 Ä.

Đến nay họ SBA có 16 loại từ SBA-1 đến SBA-16. Phân loại vật liệu MQTB NguyÖn §$xnh §Pnh - Líp Cao Häc Vòng Tuu LờI CaM ON Dễ hoàn thành tốt luận văn nghiên cứu nãy, em xin chân thành câm ơn thầy giáo PG§. Nguyễn Hữu Trịnh, người đã lận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian làm nghiền cứu để luận văn được tốt và hoàn thành đứng thời hạn. Em cũng xin cảm ơn tới các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ hoá học đã giún đố em rất nhiều trong suất thời gian học tập Tuy nhiên việc hoàn thành luận văn nảy không tránh khỏi những thiểu sot.

Em mong nhận được những lời chỉ bảo, góp ÿ của các thấy cô củng bạn bẻ dễ bản luận văn của em dược hoản thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn! Ila Nội, ngày tháng nam 2007 Ilve viên Nguyén Dinh Binh Hình HI.7: Phd Ronghen của n¬4l2O; khi nưng Bayeril trong 6 giờ ở 600°C đình HI.ð: Phố Ronghen của tị-4O: khi nung Bayerit trong 10 gid & 600°C Hình HI.9: Phố Rơnghen 1\-Ái:O; khi mung Bayeri trong 10 giờ ở 450°C với chất HBM axit tactaric 20% Hinh I1.10: Phé Ronghen n-AleOs khi mung Baverit trong 10 giờ ở 5S0%C với chất HĐBM axil tactaric: 20% Hinh II1.11 : Phd Ronghen 1-Al-O; khi mung Bayerit trong 10 gid & 600°C tới chất HĐBM axil tactaric 20% Hình HI.12: Phd Ronghen n-AlOs khi ming Bayerit trong 10 gid & 600°C với chất HĐBM axit tactaric 10% inh HI.13: Phd Ronghen 1-AlOs khi ming Bayerit trong 10 gid 6 600°C tới chat HDBM axit tactaric 15% Hình III.