Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu phản ứng chuyển hóa etylbenzen trên xúc tác zeolit Y và các xúc tác khác

Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu phản ứng chuyển hóa etylbenzen trên xúc tác zeolit Y và các xúc tác khác, đóng góp vào phát triển công nghệ hóa học.

• Trường học: Trường Đại Học
• Chuyên ngành: Hóa Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Phản Ứng Chuyển Hóa Etylbenzen Trên Xúc Tác Zeolit Y Và Các Xúc Tác Khác
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Sơ bộ về cấu trúc của Zeolit
• 1.1.1. Đặc điểm chung về cấu trúc của Zeolit Y
• 1.1.2. Sự định chỗ của các cation trong cấu trúc của Zeolit
• 1.2. Tính chất xúc tác của Zeolit
• 1.2.1. Sự thay đổi hoạt tính xúc tác phụ thuộc vào bản chất và mức độ trao đổi ion của Zeolit
• 1.3. Phản ứng đehidro hoá etylbenzen trên chất xúc tác

Tóm tắt

I. Giới thiệu về etylbenzen và xúc tác zeolit Y

Etylbenzen là một hợp chất hữu cơ quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất, đặc biệt là trong sản xuất polystyrene. Việc nghiên cứu phản ứng chuyển hóa etylbenzen trên xúc tác zeolit Y và các xúc tác khác là cần thiết để tối ưu hóa quy trình sản xuất. Xúc tác zeolit Y được biết đến với khả năng xúc tác cao trong các phản ứng chuyển hóa hydrocarbon, nhờ vào cấu trúc tinh thể đặc biệt và tính chất hóa học của nó. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc phân tích hiệu suất của xúc tác zeolit Y trong quá trình chuyển hóa etylbenzen, so sánh với các loại xúc tác khác như xúc tác acid và base. Điều này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cơ chế xúc tác mà còn mở ra hướng đi mới cho việc cải thiện hiệu suất trong sản xuất hóa chất.

II. Cơ chế phản ứng chuyển hóa etylbenzen

Phản ứng chuyển hóa etylbenzen thường diễn ra qua các giai đoạn khác nhau, bao gồm dehydro hóa và hydro hóa. Quá trình xúc tác diễn ra trên bề mặt của xúc tác, nơi mà các phân tử etylbenzen tương tác với các vị trí hoạt động của xúc tác. Nghiên cứu cho thấy rằng nhiệt độ phản ứng và tốc độ phản ứng có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất chuyển hóa. Các yếu tố như cấu trúc của xúc tác, kích thước lỗ và tính chất acid-base của xúc tác cũng đóng vai trò quan trọng trong việc xác định sản phẩm cuối cùng. Việc tối ưu hóa các điều kiện phản ứng có thể dẫn đến việc tăng cường hiệu suất chuyển hóa etylbenzen thành các sản phẩm mong muốn như styrene.

III. Đánh giá hiệu suất của xúc tác zeolit Y

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng xúc tác zeolit Y có khả năng xúc tác vượt trội trong phản ứng chuyển hóa etylbenzen. Các thí nghiệm cho thấy rằng đặc tính xúc tác của zeolit Y có thể được cải thiện thông qua việc điều chỉnh tỷ lệ cation trao đổi. Kết quả cho thấy rằng việc tối ưu hóa cấu trúc zeolit có thể dẫn đến sự gia tăng đáng kể trong hiệu suất chuyển hóa. Ngoài ra, việc so sánh với các loại xúc tác khác như xúc tác kim loại cho thấy zeolit Y có ưu điểm về tính chọn lọc và khả năng tái sử dụng. Điều này mở ra cơ hội cho việc ứng dụng zeolit Y trong quy trình sản xuất công nghiệp.

IV. Ứng dụng thực tiễn và triển vọng nghiên cứu

Nghiên cứu về phản ứng chuyển hóa etylbenzen trên xúc tác zeolit Y không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn mang lại nhiều ứng dụng thực tiễn trong ngành công nghiệp hóa chất. Việc sử dụng xúc tác zeolit trong sản xuất polystyrene có thể giúp giảm chi phí và tăng hiệu suất sản xuất. Hơn nữa, nghiên cứu này cũng mở ra hướng đi mới cho việc phát triển các loại xúc tác mới với hiệu suất cao hơn. Tương lai của nghiên cứu này có thể bao gồm việc khám phá các loại zeolit khác và các phương pháp cải tiến xúc tác để tối ưu hóa quy trình sản xuất hóa chất.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Nhu cầu monome stiren trên thị trường công nghiệp hóa chất toàn cầu phục vụ tổng hợp polistiren và cao su Buna-S đạt hàng chục triệu tấn mỗi năm, đòi hỏi các quy trình chuyển hóa etylbenzen phải đạt độ chọn lọc trên 80% trong dải nhiệt độ từ 500°C đến 650°C. Tuy nhiên, các hệ xúc tác oxit kim loại truyền thống thường tiêu hao năng lượng lớn, dễ mất hoạt tính nhanh chóng do tích tụ cốc và hiệu suất chuyển hóa một lần chỉ đạt khoảng 40% đến 50%. Để giải quyết thách thức công nghệ này, đề tài tập trung nghiên cứu phản ứng chuyển hóa etylbenzen trên nền xúc tác zeolit Y biến tính và đánh giá vai trò của sản phẩm ngưng kết bề mặt đối với hoạt tính xúc tác dị thể.

Mục tiêu cụ thể của luận văn là khảo sát mối quan hệ giữa hoạt độ xúc tác của zeolit Y với thành phần hóa học, bản chất các cation trao đổi như kẽm, cadmi, proton và mức độ trao đổi ion từ 10% đến 75%. Phạm vi nghiên cứu thực nghiệm được thực hiện trên mẫu zeolit NaY nguyên bản có tỷ số mol SiO2/Al2O3 bằng 5,0 trong điều kiện nhiệt độ khảo sát từ 500°C đến 650°C tại hệ phản ứng dòng tĩnh.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của công trình thể hiện ở việc làm sáng tỏ cơ chế hoạt hóa của các cation kim loại chuyển tiếp và phát hiện vai trò tích cực của màng cacbon ngưng kết trong việc nâng cao độ chọn lọc stiren lên mức trên 80%, giúp định hướng tối ưu hóa quy trình công nghệ và giảm thiểu từ 15% đến 20% chi phí tái sinh xúc tác trong công nghiệp hóa dầu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng thuyết cấu trúc tinh thể zeolit faujasit, thuyết tâm axit bề mặt và thuyết xúc tác phức liên hợp đa phân tử. Zeolit Y là một aluminosilicat tinh thể có cấu trúc không gian ba chiều với mạng lưới mở gồm các lồng sodalit liên kết qua các lăng trụ sáu cạnh, tạo nên các khoang rỗng lớn có thể tích khoảng 844 ų và đường kính cửa sổ dẫn vào đạt từ 7,4 Å đến 8,5 Å. Cấu trúc đặc thù này cho phép các phân tử hydrocacbon thơm như etylbenzen dễ dàng khuếch tán vào bên trong các mao quản để tiếp xúc với các tâm hoạt tính.

Theo thuyết trường tĩnh điện và thuyết axit, việc thay thế cation Na+ bằng các cation đa hóa trị như Zn2+ hoặc Cd2+ tạo ra trường tĩnh điện cục bộ mạnh, thúc đẩy phản ứng phân ly các phân tử nước liên kết thành các nhóm hydroxyl mang proton linh động, hình thành các tâm axit Bronsted và Lewis. Thuyết xúc tác đa phân tử giải thích sự hình thành sản phẩm ngưng kết (SPNK) gồm các hợp chất đa vòng ngưng tụ như naphtalen, phenanthren và anthracen đóng vai trò như một pha xúc tác trung gian hữu cơ bề mặt. Các khái niệm cốt lõi được vận hành xuyên suốt bao gồm: tỷ số mol SiO2/Al2O3, độ chọn lọc stiren, mức độ trao đổi cation và hiện tượng tự hoạt hóa xúc tác bởi màng cacbon.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thực nghiệm được thu thập từ 15 mẫu xúc tác được điều chế bài bản trên nền zeolit NaY tiêu chuẩn có tỷ số SiO2/Al2O3 bằng 5,0. Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm các hệ xúc tác trao đổi cation ZnY với các mức độ trao đổi 10%, 25%, 45%, 50%, 75%, mẫu CdY-75, HY-95, ZnHY-50/45 cùng các hệ xúc tác đối chứng oxit mang như ZnO/NaY, Cr2O3/NaY và ZnO/Al2O3. Phương pháp chọn mẫu phân tầng theo nồng độ trao đổi ion được áp dụng nhằm đánh giá chính xác tác động của từng ngưỡng cation lên hoạt tính hóa học.

Quy trình chế tạo mẫu sử dụng dung dịch ZnCl2 và NH4Cl nồng độ 0,2 M ở chế độ khuấy liên tục, kết hợp các chu kỳ nung xử lý nhiệt ở 500°C đến 600°C trong 5 đến 6 giờ để ổn định mạng tinh thể. Nồng độ ion Zn2+ và Cd2+ được xác định chính xác bằng phương pháp chuẩn độ complexon, trong khi ion Na+ được phân tích bằng phương pháp quang kế ngọn lửa. Độ bền tinh thể được kiểm chứng qua phổ nhiễu xạ tia X và phổ hồng ngoại.

Phản ứng chuyển hóa etylbenzen được tiến hành trong ống phản ứng thạch anh đường kính trong 6 mm với 2,0 g xúc tác kích thước hạt 0,6 đến 1,0 mm, tốc độ nạp chất lỏng 0,1 ml/phút ở nhiệt độ 500°C đến 650°C. Thành phần sản phẩm lỏng được định lượng bằng phương pháp sắc ký khí đẳng nhiệt ở 110°C với khí mang nitơ áp suất 2 atm, áp dụng các hệ số hiệu chỉnh diện tích pic chuẩn xác gồm 0,99 cho benzen, 1,01 cho toluen, 1,00 cho etylbenzen và 1,19 cho stiren. Phương pháp phân tích sắc ký khí được lựa chọn nhờ độ lặp lại cao, thời gian phân tích nhanh và khả năng định lượng tách bạch các đồng phân thơm. Toàn bộ timeline thực nghiệm được tiến hành liên tục với các mốc lấy mẫu định kỳ 7 phút trong mỗi chu kỳ phản ứng kéo dài 60 phút.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình khảo sát thực nghiệm đã mang lại bốn phát hiện quan trọng có giá trị khoa học sâu sắc:

Thứ nhất, mức độ trao đổi cation Zn2+ thể hiện quy luật bão hòa hoạt tính cục bộ. Khi nâng mức độ trao đổi Zn2+ từ 10% lên 75%, độ chọn lọc đối với stiren đạt giá trị tối ưu khoảng 50% đến 55% ngay từ mức trao đổi 10% đến 15%, sau đó duy trì ổn định mà không tăng tuyến tính theo nồng độ kẽm tổng số trong tinh thể.

Thứ hai, bản chất cation trao đổi quyết định trực tiếp hướng phản ứng. Các mẫu zeolit chứa cation Zn2+ và Cd2+ có obitan d chưa lấp đầy đóng vai trò xúc tiến mạnh mẽ phản ứng đề hydro hóa tạo stiren. Ngược lại, mẫu xúc tác HY-95 chứa hàm lượng proton cao lại thúc đẩy mạnh phản ứng cracking phân cắt mạch nhánh, tạo ra hàm lượng benzen chiếm trên 70% trong sản phẩm lỏng ở giai đoạn đầu phản ứng.

Thứ ba, khung mạng tinh thể zeolit Y có độ bền nhiệt vượt trội. Phân tích phổ hồng ngoại cho thấy cấu trúc tinh thể của mẫu ZnY-75 được bảo toàn trên 90% sau nhiều giờ vận hành ở nhiệt độ khắc nghiệt 600°C, khẳng định tính ổn định cơ lý của chất mang aluminosilicat.

Thứ tư, nhiệt độ và thời gian phản ứng có tác động tương hỗ đến hiệu suất chuyển hóa. Trên xúc tác NaY ở 600°C, khi thời gian phản ứng kéo dài từ 7 phút lên 60 phút, hàm lượng benzen giảm từ 12,3% mol xuống 4,1% mol, trong khi hàm lượng stiren tăng mạnh từ 2,2% mol lên 12,1% mol, đưa độ chọn lọc stiren từ 32,2% lên hơn 56%.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của hiện tượng bão hòa hoạt tính ở mức trao đổi Zn2+ khoảng 10% đến 15% được giải thích thông qua sự phân bố vị trí cation trong mạng lưới faujasit. Dữ liệu quang phổ điện tử cho thấy các ion Zn2+ trao đổi ban đầu ưu tiên định chỗ tại các vị trí SII và SIII nằm trên bề mặt ngoài và trong các khoang rỗng lớn, nơi các phân tử etylbenzen dễ dàng tiếp cận. Khi tiếp tục tăng mức độ trao đổi lên trên 50%, các ion Zn2+ đi sâu vào các vị trí hốc sodalit SI và SI' bị che khuất, không tham gia vào quá trình hấp phụ và chuyển hóa hóa học.

Sự biến thiên thành phần sản phẩm theo thời gian phản ứng được minh chứng rõ rệt thông qua các đường cong động học trên biểu đồ phân tích sắc ký. Trong những phút đầu tiên khi bề mặt xúc tác còn mới, các tâm axit mạnh chiếm ưu thế thúc đẩy phản ứng cracking tạo benzen và toluen. Khi phản ứng tiếp diễn, các sản phẩm ngưng kết cacbon tích tụ dần với hàm lượng ổn định chiếm khoảng 4% khối lượng ở hệ xung và khoảng 22% khối lượng ở hệ dòng. Màng SPNK này vừa thực hiện chức năng che phủ các tâm cracking gây độc, vừa tạo thành các phức hoạt hóa đa phân tử mới giúp bẻ gãy liên kết C-H một cách chọn lọc.

So với các nghiên cứu trên hệ oxit kim loại ZnO/Al2O3 chỉ đạt độ chọn lọc stiren khoảng 38% đến 40%, hệ xúc tác ZnY biến tính kết hợp màng SPNK tự sinh mang lại hiệu quả vượt trội với độ chọn lọc stiren đạt từ 80% đến 85%, khẳng định vai trò kép độc đáo của zeolit vi xốp và màng cacbon liên hợp.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các kết luận thực nghiệm, bốn nhóm giải pháp kỹ thuật cụ thể được khuyến nghị ứng dụng:

Thứ nhất, tối ưu hóa quy trình trao đổi ion kẽm trên nền zeolit Y. Các kỹ sư công nghệ thuộc phòng nghiên cứu phát triển cần khống chế mức độ trao đổi Zn2+ ở ngưỡng 12% đến 15% thay vì các mức trao đổi cao trên 50%. Giải pháp này giúp tiết kiệm hơn 60% lượng muối ZnCl2 tiêu hao và rút ngắn thời gian xử lý hóa chất từ 12 giờ xuống còn 4 giờ, áp dụng ngay trong quý 1 của chu kỳ sản xuất thử nghiệm.

Thứ hai, thiết lập quy trình tiền tạo màng cacbon ngưng kết chọn lọc trước khi vận hành chính thức. Đội ngũ kỹ thuật vận hành xưởng xúc tác nên thực hiện giai đoạn hoạt hóa sơ bộ bằng dòng hydrocacbon thơm ở 500°C trong thời gian 30 đến 45 phút nhằm thiết lập lớp SPNK ổn định chiếm 4% đến 5% khối lượng, giúp hệ xúc tác đạt ngay độ chọn lọc stiren trên 80% ngay từ chu kỳ nạp liệu đầu tiên trong vòng 3 tháng tới.

Thứ ba, kiểm soát chế độ công nghệ phản ứng ở điều kiện tối ưu. Bộ phận vận hành nhà máy cần duy trì nhiệt độ làm việc ổn định ở mức 580°C đến 600°C dưới áp suất khí quyển kết hợp pha loãng dòng nạp bằng khí trơ nitơ, hướng tới mục tiêu nâng hiệu suất chuyển hóa một lần đạt trên 50% và kéo dài chu kỳ làm việc của xúc tác thêm 200 giờ liên tục trước khi phải tái sinh.

Thứ tư, nghiên cứu phát triển hệ xúc tác biến tính đa cation Zn-Cd và Zn-HY. Các viện nghiên cứu chuyên ngành hóa dầu cần chủ trì triển khai đề tài phối trộn tỷ lệ trao đổi ion lưỡng kim trong lộ trình 12 tháng, nhằm tạo ra hệ xúc tác có khả năng triệt tiêu hơn 25% lượng sản phẩm phụ toluen không mong muốn.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn cung cấp nguồn tư liệu học thuật và thực tiễn giá trị cho bốn nhóm đối tượng chuyên môn:

Nhóm thứ nhất là các nhà nghiên cứu và giảng viên chuyên ngành Hóa dầu, Hóa lý và Vật liệu xúc tác. Công trình cung cấp hệ thống số liệu thực nghiệm chuẩn xác về cơ chế phân bố cation trong khung mạng faujasit và vai trò của màng cacbon SPNK, phục vụ trực tiếp cho công tác giảng dạy sau đại học và phát triển các đề tài khoa học cấp viện, cấp bộ.

Nhóm thứ hai là các kỹ sư công nghệ và chuyên gia vận hành tại các nhà máy lọc hóa dầu. Các thông số vận hành chi tiết như tốc độ nạp liệu 0,1 ml/phút, dải nhiệt độ 580°C đến 600°C và quy trình điều chế xúc tác ZnY là cẩm nang hữu ích để tối ưu hóa dây chuyền sản xuất monome stiren thương phẩm.

Nhóm thứ ba là học viên cao học và sinh viên ngành Kỹ thuật Hóa học. Luận văn là tài liệu tham khảo mẫu mực về phương pháp luận nghiên cứu xúc tác dị thể, kỹ thuật chuẩn độ complexon, phân tích quang phổ hồng ngoại và quy trình định lượng sắc ký khí với hệ số hiệu chỉnh chính xác.

Nhóm thứ tư là các doanh nghiệp sản xuất hóa chất và vật liệu polyme tổng hợp. Báo cáo nghiên cứu cung cấp cơ sở kinh tế kỹ thuật vững chắc để doanh nghiệp đánh giá tính khả thi khi chuyển đổi từ xúc tác oxit truyền thống sang xúc tác zeolit Y biến tính, giúp giảm từ 15% đến 20% chi phí tiêu hao nguyên liệu.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao xúc tác zeolit ZnY chỉ cần mức độ trao đổi ion khoảng 10% đến 15% là đã đạt hoạt tính tối đa? Các kết quả phân tích chỉ ra rằng các cation Zn2+ trao đổi ở mức 10% đến 15% đầu tiên đã lấp đầy toàn bộ các vị trí hoạt động trên bề mặt ngoài và lồng lớn SII, SIII. Khi tiếp tục tăng mức trao đổi lên trên 50%, các ion kẽm sẽ đi sâu vào các hốc sodalit kín SI, không tiếp xúc được với phân tử etylbenzen nên không làm gia tăng thêm hoạt độ chuyển hóa.

Sản phẩm ngưng kết cacbon trên bề mặt đóng vai trò phá hủy hay nâng cao hoạt tính xúc tác? Màng sản phẩm ngưng kết chiếm từ 4% đến 22% khối lượng đóng vai trò tích cực kép. Chúng che phủ có chọn lọc các tâm axit mạnh gây phản ứng cracking phân hủy etylbenzen thành benzen, đồng thời tham gia trực tiếp như một cấu tử xúc tác trung gian hữu cơ, thúc đẩy phản ứng đề hydro hóa tạo stiren đạt độ chọn lọc trên 80%.

Cấu trúc khung tinh thể zeolit Y có bị suy giảm chất lượng ở nhiệt độ phản ứng 600°C không? Kết quả kiểm tra qua phổ nhiễu xạ tia X và phổ hồng ngoại trước và sau phản ứng chuyển hóa etylbenzen khẳng định khung tinh thể của mẫu ZnY-75 được bảo toàn trên 90%. Zeolit Y thể hiện độ bền nhiệt tuyệt vời trong môi trường dòng khí nóng ở 600°C suốt 4 giờ vận hành liên tục.

Vì sao xúc tác zeolit HY lại cho độ chọn lọc stiren thấp hơn đáng kể so với mẫu ZnY và CdY? Mẫu HY-95 chứa mật độ rất cao các nhóm hydroxyl mang proton axit Bronsted mạnh, ưu tiên thúc đẩy phản ứng bẻ gãy liên kết C-C để tạo thành benzen với tỷ lệ trên 70% mol. Trong khi đó, các cation Zn2+ và Cd2+ sở hữu các obitan d chưa bão hòa, tạo tâm phối trí thuận lợi cho phản ứng phân cắt liên kết C-H tạo stiren.

Phương pháp sắc ký khí định lượng trong luận văn được thiết lập như thế nào để đảm bảo độ tin cậy? Hệ thống sử dụng cột phân tách chuyên dụng ở nhiệt độ 110°C với khí mang nitơ áp suất 2 atm, đồng thời tích hợp các hệ số hiệu chỉnh diện tích pic chuẩn xác cho từng cấu tử gồm 0,99 cho benzen, 1,01 cho toluen, 1,00 cho etylbenzen và 1,19 cho stiren, đảm bảo loại bỏ hoàn toàn sai số quang phổ và độ lệch độ nhạy đầu dò.

Kết luận

Công trình nghiên cứu luận văn thạc sĩ đã mang lại những đóng góp khoa học và giá trị ứng dụng nổi bật:

• Chế tạo thành công dãy xúc tác zeolit Y biến tính trao đổi cation kẽm, cadmi và proton với mức độ trao đổi kiểm soát từ 10% đến 75%, bảo toàn trên 90% cấu trúc tinh thể sau phản ứng nhiệt độ cao.
• Chứng minh quy luật bão hòa hoạt tính ở mức trao đổi ion Zn2+ từ 10% đến 15%, giúp tiết kiệm đáng kể chi phí hóa chất trong chế tạo xúc tác công nghiệp.
• Làm sáng tỏ cơ chế xúc tác đa phân tử của màng cacbon ngưng kết bề mặt, biến tác nhân gây độc truyền thống thành pha xúc tác hoạt hóa nâng độ chọn lọc stiren lên trên 80%.
• Xác lập bộ thông số công nghệ tối ưu cho quá trình đề hydro hóa etylbenzen tại dải nhiệt độ 580°C đến 600°C với tốc độ nạp liệu 0,1 ml/phút.
• Mở ra hướng tiếp cận mới trong thiết kế vật liệu xúc tác dị thể vi xốp kết hợp màng composite hữu cơ cho ngành công nghiệp hóa dầu.

Kế hoạch triển khai tiếp theo trong vòng 12 tháng tới sẽ tập trung vào thử nghiệm quy mô pilot và nghiên cứu hệ xúc tác lưỡng kim đa chức năng. Quý độc giả, nhà nghiên cứu và doanh nghiệp quan tâm có thể liên hệ trực tiếp để trao đổi học thuật, tiếp cận toàn văn dữ liệu thực nghiệm và hợp tác chuyển giao công nghệ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MÔ ĐẦU Minh chết cha zeolit vd hả năng sử đụng cle nỗ được nghiên cu trong nhiều lãnh vực khoa hoe : VÔ co, hiu co, ho: lý, hoá keo, sinh hoa, tinh thé hoc, xổo báo VeVveoe Vi at zeolit được sử dung để tach và lầm saoh cac hiérocarbon pera. finic, lầm chat xtc tae cho cao phan ting chuyén hoé hidrocar bon, tach các cấu tử của không khi, lầm sạch cáo bạp chattror không chi, tach CO, 30a ra chối khi tư nhiên, chế “teoq6áo chí mang cho eae chat xủe báo của quê trinh lưu hoé ef chất để và cao su; tach cae đồng vi phone xa trong chết thải long ot công nghiệp nguyên tử, tach hidro đồng vi vvee. Zeolit về những xũo bếo chứa zeolit đã được sử dung rá nhiều trong cáo qua trinh xúc báo đị thé v2 công nghiệp ho đầu, Nếu như cach đây thoảng 20 năm zeolit moi chỉ 13 đố tượng nghiên cu lỶ thi thì bây cif nó ếĩ được sử dụng rộn rãi để lầm chat xức tée cho c4e phan Ủng Greekinh, hidrocrac kinh, déhidro ho’, ankyl hod, d6nz phân hod Veveee Déhidro hos ebyTIbenzen th3nh st nen lầm nguyên liêu để s xuat polistiren, cao su buna=8 và são chất 480 tháo lầ mệt trong nhữnc đôi bượơng đợc nhiều ngời quan tau. Nguồi ba đã đằng rat nhiầu loại xtc tốc cho phan Ứng nầy, cae xúc bão 'ổi thường cha cáo orit kim loại, gỀn đây zeolit gũng đề bắt đi đươc nghiên ett.

vỀ sử cụng lầm chất xủo the trong luận ấn nầy chine bôi nghiên cu phần tne chuyển h‹ etylbenzen trên xe báo zeolit Y về các xtc bốc khác, Ching tôi cùng zeo14tb Y của Tảên x6 để shế bậo cáo mẫu xt tac zeolit chita các cation an F cat về HY af nghiên et mỗi quan hệcilte host độ xổe táo che zeolit voi thinh phi hoa hee cla nd‘trong phan Ủng chuyển hoá etylIbenzen, bao gồm nghiên eu anh hưởng của ban chét cation trao đổi về mức ở brao đổi ion đến heat đô xúc báo và độ chen lec che zeolit XY. Đồng thoi về: cac xúc báo zeolit chúng bồi edn nghiên cứu hoạ đô xúc báo „sửa mnG1,/810, va 2n12/2@o11V đã tìm hiểu vai tr ca fon m* „brong phần lừng a8 ye Trong qua brÌnh chuyén hoá etyTbensen trên xúc tie zeoli 06 sự bạo thanh về bich tu cae san phẩm ngưng ket <SPaK) trén bể mặt xúc sec (bhuờng goi 14 e5c), cde sẵn phẩm nầy ảnh hưởn , # i xft lổn đến cud trình chuyển hod + bm h@m oud trình ereeklt những host hot phan Ủng đềhi£rô hod etylbenzen thằnh stirer bởi vậy ngoÈi sáo vie thc seolit chúng +44 sỀn nehifn ety zie tie thểa 3% bude đầu ttn hiểu vei ted về điều Xxiện a thinh eze SPITS rỗi tran. wo sme * Shveng I $ TANG QUAN Te~ SO DOG VY" TROTTT PANG "OZAZTIT e .d HP eee ee S80 Shụ? 42nĐ 99A8 4) Đăšo J1¬ chung về esu tric ole Zeolit Y “AM G6 na trọn ce Gan ham hen tha: ty AC a đam AHAm XU 44 đc tờ “hp: Am ee 4070 4009 2 0M Ss thơm Vu 230. teolts (edn goi 1Ề rly nhâp tỷ) 1Ề những elunôsi1lic tinh thể e6 sâu trie thông gian be chidu, mang lưổi mở = xr đủ để eho sốc phân tổ 03 kfch thuốc khée nheu xâm nhập vio cáo 1Š xop che tinh thể, đỗ thể bi4u thị một aốoh tổng quất về thành phần € zeolit như sean 2 Ya ^/ O + A132ze xz310-e yHa9 n nét hot tri ele efe ection Me xt ti so nọl 3302/AT.0 y 3 số phân tử HAO.

mM số = thay đổi tron: một thoảng khé rộng, phụ thuéc| thành phần vi} sấu teo ele zeolite Trong geolit Ax gần bd 23 trong zeolit X ‡ x = 243 = 3,0 3 trong zeolit Y tx 3,1=-6/ 1/4 trong norienit bổng hep x cd thể bằng 10 lổn hơn / 2 / Tinh th* zeolit được teo thinh tỀ những tử điện nhôn silfe = dri / 3, 4 /, 24 tỔ điện như vây beo ra một đơn vi ‹ bao của zeolit = gei sédeift. Như vậy, trong một sôđallit ol 24 nguyên tử (A1 + 31) về 56 nguyên tử 6x4, Những nguyên ôxi tạo re ce atta sổ ® Sxl hoặc 6 Sui. Gla sổ 6 oxi cd ath k'nh 249 = 2,5 A°/3, 5, 6/4 Phu thude vềo cfeh kết hợp ¢ sddelf{t voi nhau theo kifu nby hay kiểu khée mB zeolit sẽ tt thuée vỀc cfc loai “hée nhoua Tron: zoolit A thi efe bất điện lân phương ket hợp 9 nhev theo ici4n mang lui lận phương, edn trong zeolit X về thi theo tiẨu meng Iwi tim điên / 7⁄4 Do sư ket hep nhứ vy nên để tạo ra những 1Š trone eễch nhau bằng ede cửa 38 05 kí thước Rhấc n»au (hình 1). đấu trée xốp oủe zoo1ft 13 do oỗố những 1Š 14m về lỗ nh /* /, TẾ thô 1Ề nhữn: thổ bch nỀm trong các sôở#azlit, shun 06 fen thets giọng nhev dol wai zoolfÍt A, X, Ye Thể tich Hìn1h : =~ 5 = phé Wn ~ 450A92 ,„ đường, ifn 15 vốn nhỏ thoảng 6,6A', 15 lân IB thon citer gio efe sôđnlit vỀ cốc o3ùu 4 oxi (zeollit A) về 6 oxi (zeollib X về Y}4 Xích bhước cốc 17 lon cũng Ít khác nhau { 7 _?s : Doi vi zoolit A ¡ Vị = 776A27 a, = 11,48° Dé! tổ: seollt Y, Y: Vì = 844A92 + a, = 11,6A° R4 vậy caolit ¥ vÀ 7 cấp Ủng được đối vấi những phân tử e2 kÝch thước dm rh cốc phân th của hợp chết thon vì nephtetis Sự nhắc nhau chi yếu cife cfc zeolib 1% xinh thưổc Úc G°c atta số của 13 ton, 0mông ceoldtY , Yoée 1Š lổn „ thông vi nhau qua oto gỗ 42 oxi, đường: knh a hosng 8 = 9A2 / MO 7.

gần thấy “ne viée chia zeolit thành đang Y về Y (eô he, dang đầu 64 sấu bao bươn: tự vỗ ®ozazib tư nhiên) ehỉ 18 qu da, sự hfe nh: #, siỦa pond chỉ 1% thằnh nhần hod heo ett mane lưổi, Taw 2% nba ở B trên, tronz geolit Y tỉ sã $10, /A120. ae oz2 hơn tren polit X, nỗ vềo "thoảng 5 = 3,4 / 11 74 Một tron › twng/ dic Ji Ake tring ake bố thùng ø lumds: ra& =1i9eft ely zo21it I vị trf đặc biệt co nhôm trong efe sốt trie, Tron hảo 3esult, Al ry giống nhv Si eS nhốt tefl tt attr vw ate ncuyan th oxi,v8 A1 of thé they thí đồng hình ngayon tử se: trrorg bộ thun S33 = AD =O, MBL tỨ điên nhôn + oxi cS mệt he” trị am oẦn cu Điện bch Âm ane te điện Al = ¢ đuợo ĐÀ vẦụs Ÿh7az điện tfeh đương ele co eation trae đổi, Wing lượng 1i9r tet ehe nbtee sebion nly vot bộ khung zeolit é& 24 chẳng bakes » phụ cổo nhìn ti hae nhau thy thuộc vỀo vi “8 trÍsink chTM< in chine trone soolfta Số lương cée ation tres bã: đi bol sai 1 = $9 nguyên tử phôm Bod vi7, ting tỉ số 3492/A120z (vi on sh x sere VY) 36 lương efe eotion treo đổi Me e lá cá : trong mạng lux se sở eis ceolit gian di.ơng đương về mit ning lượn: HN TT nguyên tà Si về Al đốn, vai trd cuan trạng nhét tron, viée hình thần gic nhom OW edu srủo trén ĐỀ nặt ele seolit. Cac nhốn OH aug tao thinh 12 c2 SẽSG proto: gan côn; vio liên ket Ẫât= O (1? m Si, Al)e Theo+ kiến ebr shith vi sáo công tốo viên £1727 proton chi yếu tan công vio Ocha liên kết 31 = O0 = Al. Kết Kat que obs av ten eông nby 1Š liên lrết Al = O b4 đt vd ta: thằnh nhốm Ol sáu trie liên ket vOL nguyên tt Si, Sy then cle ete ede nguyên tt O edu trie vho viêo tac thinh nhéa Ø¡ để được chin: minh bẰng: phương phấp phân tfet nhiệt deng côn ohe 2es11b / 1%.

T16 /4 Ổ nhiệt 20 ean qué trinh thủ hidroxyl xây re theo eo che sau day « ụ lộ oH 0 0 lÔ 0 \ 4 fe iw. TM #*s VN Si + Al = Si Al x Xs /Ñ ⁄.N # Seu đã 18 gioi đoạn 41 chuyỂn proton 3 p=-==s-<--9g lộ 4 : 0 yo Ny 7 * ⁄ ~ a Đề Zđ N A1 + Al — fe yTM if Z H H .9,N 0 SN 9 ieSo: ) a 2 ZN ⁄ S4 A1 + $i Al #2 N “ÔN “ % sa Giai đoạn cudi ehng 12 adt nước 2 HOR 0 oO 0 9 0 \ a ¬ ae N .__ + / ` bid8 AB ss Lưi + i + 2 #H.0 2) $v_ciph gh®_ sức of¢ getion trong cấu tric ous zeolft. Theo ofe ket qua nchién cu bỀng phế Ponghen, trong sấu tric che seolft dane ^ôJasit vị trí định chB obs ede ce ~ tion treo đổi được trinh ,bầy trên hình 19/3, 47 ; 5/4 rong Gt nang ev s” 04 16 vị tr st, đối xứng vổ chứng we nit phin obs vỀng € esnh lệ sốc vị trí St trong 1 xa thd, céc ví orf Str nh: tren: sức sổ 6 nguyén t? oxi théne 17 sop lẩn vii 1 xốp nhỏ, n15{ mạng Lad sơ 30 sô 32 vị trỶ như thế, Goi xin, vÕ1 chine cúc mặt phẳng sửe vồng 13 sóc vị tr Str trone 1” xốp nhO» đếo vi trí93rry Ở vồng 4 oxt bên trorc on f7 sa. MBL ống Wet ev nở od 48 vị trí Serre đền cht ý ving ‡ cổc cation Ở vị tri Srrr cho toi nay * ohivs phất hiện được bằng phương phấn phổ Rơngheris gỗ thé 8: thiet 12 cée estion mh thoo những af tiên ban đầu nỗ phải cáo wi tri Serpe thi trân thie tế chẳng thông bị rong bude một vi tri «fe định nỀo œ2 che mạng 104, mb nỗ dude ðịc chuyển / 2° /, Trong ofc thi ligu, người te coi các cation định chỗ ở vị trf Spyz như 18 cáo cation oõ thé Ở một vi t: bất kỳ tron 1à xấp lổn, nhưng xếo suất cỗ mặt 9 vồng 4 ơn 18 eso nhét.

Một điẪa đặc biệt 'rhấo ele cấo vị trí định oh5 của oa tion S,,, lỀ ¡ trong zeolit dang féjeztit ti số S1 / Al luôn luôn 15 hon 1 nghĩ: 12 36 lu@ng cation treo đổi awe đ eô thể số khone vượt q&a 192/2 = 96, cho nên sẽo vi trí Sry ehi được điổn mét phần bine cáo cation. Khi tang ti số S1/A số lương ecbion nin & vị trf Srr+ giêm đi, Khi they hoằần to eae cation 105 tri 1 bYng sốc cation hoể tri 2 thì cốc vi t Srry hoần tobn bị bố trong. NgoÈi ra trong edu tric che zeolit đang fézezit cồn | eéo vi trÍ 5-r; 5, về U „ Vitris, ntm ở 9âm oùa vồng oxi trong 15 z6p lổn, ohn vị tri U ở giao điểm của 4 tri đối xứng bic 3 trong Ân" của lập phương bốt điện, Vị trí SĨ. phân bã Ở mộ?