Nghiên cứu xúc tác ZnZrSbA 16 cho phản ứng reforming n-hexane

LỜI CẢM ƠN

TÓM TẮT

ABSTRACT

LỜI CAM ĐOAN

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1. Mục tiêu của đề tài

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

2.1. Tổng quan về tình hình tiêu thụ nhiên liệu

2.2. Mục đích và ý nghĩa của quá trình reforming xúc tác

2.3. Quá trình reforming xúc tác

2.4. Lịch sử phát triển của reforming xúc tác

2.5. Xúc tác trong quá trình reforming xúc tác

2.6. Vai trò lưỡng chức năng của xúc tác reforming

2.7. Vật liệu mao quản trung bình SBA-16

2.8. Tổng quát về vật liệu SBA-16

2.9. Sự hình thành SBA-16

2.10. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của vật liệu

2.11. Ứng dụng của SBA-16

2.12. Biến tính vật liệu SBA-16 bằng ZrO2

2.13. Giới thiệu về Zirconia (ZrO2)

2.14. Biến tính ZrO2 trên chất mang SBA-16

2.15. Zirconia sulfat hóa (SO42-/ZrO2) mang trên mao quản trung bình SBA

2.16. Các phương pháp sulfat hóa đến hoạt tính xúc tác

2.17. Biến tính xúc tác Zr/SBA-16 bằng ZnO

2.18. Giới thiệu về vật liệu nano ZnO

2.19. Phương pháp đưa chất hoạt tính ZnO lên xúc tác Zr/SBA-16

2.20. Các phương pháp phân tích đặc trưng xúc tác

2.20.1. Phổ hồng ngoại FT-IR

2.20.2. Nhiễu xạ tia X (XRD)

2.20.3. Chụp ảnh trên kính hiển vi điện tử truyền qua TEM (Transmission Electron Microscopy)

2.20.4. Phương pháp đo diện tích bề mặt riêng (BET)

2.20.5. Phương pháp giải hấp NH3 theo chương trình nhiệt độ (TPD–NH3)

2.20.6. Phổ phát xạ nguyên tử - khối phổ (ICP–MS)

3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM

3.1. Hóa chất và thiết bị sử dụng

3.2. Cách tiến hành

3.3. Quy trình tổng hợp Zr/SBA-16

3.4. Biến tính Zr/SBA-16 bằng Zn

3.5. Sunfat hóa xúc tác Zn-Zr-SBA-16

3.6. Khảo sát hoạt tính xúc tác Zn-SZr-SBA-16 trong phản ứng chuyển hóa n-hexan

3.6.1. Chuẩn bị xúc tác, nguyên liệu

3.6.2. Tiến hành phản ứng

3.6.3. Khảo sát đặc trưng xúc tác

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

4.1. Khảo sát sự ảnh hưởng của nguồn tiền chất Zn đến lượng Zn đưa vào Zr/SBA-16

4.2. Phân tích đặc trưng xúc tác Zn-SZr-SBA-16 (2:1:3)

4.2.1. Nhiễu xạ tia X

4.2.2. Phổ hồng ngoại (IR)

4.2.3. Phương pháp phân tích ICP-MS

4.2.4. Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ và giải hấp N2

4.2.5. Phương pháp phân tích TPD_NH3

4.3. Khảo sát hoạt tính xúc tác

4.3.1. Khảo sát hàm lượng Zn lên Zr/SBA-16

4.3.2. Khảo sát nhiệt độ phản ứng đối với xúc tác Zn-SZr-SBA-16 (2:1:3)

4.3.3. Khảo sát thời gian phản ứng của xúc tác Zn-SZr-SBA-16 (2:1:3) ở 500°C

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu xúc tác ZnZrSbA 16 cho reforming n hexane

Nghiên cứu xúc tác ZnZrSbA 16 cho phản ứng reforming n-hexane đang thu hút sự chú ý trong lĩnh vực công nghệ hóa học. Xúc tác này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất phản ứng mà còn tạo ra các sản phẩm có giá trị cao. Việc tìm hiểu về cấu trúc và hoạt tính của xúc tác ZnZrSbA 16 là rất cần thiết để tối ưu hóa quy trình reforming.

1.1. Tầm quan trọng của phản ứng reforming trong công nghiệp

Phản ứng reforming đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất xăng chất lượng cao. Quá trình này giúp chuyển đổi các hydrocarbon thành hydrocarbon thơm, nâng cao chỉ số octan và giảm ô nhiễm môi trường.

1.2. Đặc điểm của xúc tác ZnZrSbA 16

Xúc tác ZnZrSbA 16 được tổng hợp từ các thành phần chính là Zn, Zr và SBA-16. Cấu trúc này giúp tăng cường hoạt tính xúc tác và khả năng chọn lọc trong quá trình reforming.

II. Thách thức trong nghiên cứu xúc tác ZnZrSbA 16 cho reforming n hexane

Mặc dù xúc tác ZnZrSbA 16 có nhiều tiềm năng, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức trong việc tối ưu hóa hoạt tính và độ bền của xúc tác. Các yếu tố như nhiệt độ, thời gian phản ứng và tỷ lệ các thành phần cần được nghiên cứu kỹ lưỡng.

2.1. Vấn đề về hoạt tính xúc tác

Hoạt tính xúc tác của ZnZrSbA 16 có thể bị ảnh hưởng bởi các điều kiện phản ứng như nhiệt độ và thời gian. Cần có các nghiên cứu sâu hơn để xác định các điều kiện tối ưu.

2.2. Độ bền của xúc tác trong quá trình reforming

Độ bền của xúc tác ZnZrSbA 16 là một yếu tố quan trọng. Việc nghiên cứu khả năng chống lại sự phân hủy và mất hoạt tính trong quá trình sử dụng là cần thiết.

III. Phương pháp tổng hợp xúc tác ZnZrSbA 16 cho phản ứng reforming

Phương pháp tổng hợp xúc tác ZnZrSbA 16 bao gồm nhiều bước, từ việc chuẩn bị nguyên liệu đến quá trình tổng hợp và xử lý. Các kỹ thuật hiện đại như XRD, FT-IR và TEM được sử dụng để phân tích cấu trúc và tính chất của xúc tác.

3.1. Quy trình tổng hợp xúc tác ZnZrSbA 16

Quy trình tổng hợp bao gồm việc kết hợp các thành phần Zn, Zr và SBA-16 trong điều kiện kiểm soát. Kỹ thuật hai dung môi được áp dụng để tối ưu hóa sự phân bố của các thành phần.

3.2. Phân tích đặc trưng xúc tác

Các phương pháp phân tích như XRD và TEM giúp xác định cấu trúc và kích thước hạt của xúc tác ZnZrSbA 16, từ đó đánh giá khả năng hoạt động của xúc tác trong phản ứng reforming.

IV. Kết quả nghiên cứu hoạt tính xúc tác ZnZrSbA 16 trên n hexane

Kết quả nghiên cứu cho thấy xúc tác ZnZrSbA 16 có khả năng chuyển hóa n-hexane cao, với tỷ lệ chuyển hóa đạt 87,03% trong điều kiện tối ưu. Sản phẩm thu được có hàm lượng aromatic đáng kể, cho thấy hiệu quả của xúc tác trong quá trình reforming.

4.1. Tỷ lệ chuyển hóa n hexane

Tỷ lệ chuyển hóa n-hexane đạt 87,03% cho thấy xúc tác ZnZrSbA 16 có hoạt tính cao trong quá trình reforming. Điều này mở ra cơ hội cho việc ứng dụng trong công nghiệp.

4.2. Thành phần sản phẩm thu được

Sản phẩm thu được từ phản ứng reforming có chứa các hydrocarbon thơm như toluene và benzene, cho thấy khả năng tạo ra các sản phẩm có giá trị cao từ n-hexane.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu xúc tác ZnZrSbA 16

Nghiên cứu xúc tác ZnZrSbA 16 cho phản ứng reforming n-hexane đã chỉ ra tiềm năng lớn trong việc sản xuất xăng chất lượng cao. Các kết quả đạt được mở ra hướng đi mới cho việc phát triển công nghệ xúc tác trong ngành công nghiệp hóa dầu.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy xúc tác ZnZrSbA 16 có hoạt tính cao và khả năng tạo ra sản phẩm có giá trị. Điều này khẳng định vai trò quan trọng của xúc tác trong quá trình reforming.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa cấu trúc và hoạt tính của xúc tác ZnZrSbA 16, đồng thời mở rộng ứng dụng trong các quá trình hóa học khác.

Nghiên cứu luận văn thạc sĩ về xúc tác ZnZrSbA 16 trong phản ứng reforming n-hexane