VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM |
Có thể bạn quan tâm!
-
Nghiên cứu tổng hợp xúc tác dị thể siêu acid cố định trên các chất mang Al-SBA-15 và ZSM-5/SBA-15 ứng dụng trong phản ứng tổng hợp fructone - 2 -
Tổng Quan Về Các Phương Pháp Dị Thể Hóa Acid Dị Đa Trên Chất Mang -
![Vị Trí Của Polyoxometalate Keggin Trên Bề Mặt Zeolite Y [20].](https://tailieuthamkhao.com/uploads/2022/10/20/nghien-cuu-tong-hop-xuc-tac-di-the-sieu-acid-co-dinh-tren-cac-chat-mang-4-1-120x90.jpg)
Vị Trí Của Polyoxometalate Keggin Trên Bề Mặt Zeolite Y [20].
Xem toàn bộ 144 trang tài liệu này.
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
TRƯƠNG THỊ HẠNH
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP XÚC TÁC DỊ THỂ SIÊU ACID CỐ ĐỊNH TRÊN CÁC CHẤT MANG Al-SBA-15 VÀ ZSM-5/SBA-15 ỨNG DỤNG TRONG PHẢN ỨNG
TỔNG HỢP FRUCTONE
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
Hà Nội - 2022
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM |
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
Trương Thị Hạnh
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP XÚC TÁC DỊ THỂ SIÊU ACID CỐ ĐỊNH TRÊN CÁC CHẤT MANG Al-SBA-15 VÀ ZSM-5/SBA-15 ỨNG DỤNG TRONG PHẢN ỨNG
TỔNG HỢP FRUCTONE
CHUYÊN NGÀNH: HÓA LÝ THUYẾT VÀ HÓA LÝ MÃ SỐ: 9 44 01 19
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. Phạm Xuân Núi TS. Trần Quang Vinh
Hà Nội - 2022
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của các giảng viên hướng dẫn và không trùng lặp với bất kỳ công trình khoa học nào khác. Các số liệu kết quả là khách quan, trung thực, một số kết quả trong luận án là kết quả chung của nhóm nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của TS. Trần Quang Vinh
- Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc, sự cảm phục và kính trọng tới PGS.TS. Phạm Xuân Núi và TS. Trần Quang Vinh – những người Thầy đã tận tâm hướng dẫn khoa học, định hướng nghiên cứu và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa học và Học viện Khoa học và Công nghệ – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cùng các cán bộ, chuyên viên trong Viện, Học viện đã quan tâm giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu thực hiện luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ, nhân viên phòng Điện hóa Ứng dụng cũng như các anh chị em trong Viện Hóa học đã luôn giúp đỡ, ủng hộ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cũng như những đóng góp về chuyên môn cho tôi trong suốt quá trình thực hiện và bảo vệ luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Hàng hải Việt Nam, lãnh đạo Viện Môi trường và Bộ môn Hóa, các đồng nghiệp trong bộ môn và trong Viện Môi trường đã tạo mọi điều kiện, hỗ trợ tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu thực hiện luận án.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc nhất đến gia đình, người thân và bạn bè đã luôn bên cạnh động viên, khích lệ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án này.
Tác giả luận án
Trương Thị Hạnh
MỤC LỤC
MỤC LỤC I
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT V
DANH MỤC BẢNG VI
DANH MỤC HÌNH VII
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 3
1.1. Tổng quan về acid dị đa 3
1.1.1. Khái niệm chung về acid dị đa (HPA) 3
1.1.2. Cấu trúc của các acid dị đa 4
1.1.2.1. Cấu trúc phân tử acid dị đa 4
1.1.2.2. Cấu trúc Keggin 4
1.1.2.3. Cấu trúc Wells-Dawson 6
1.1.3. Tính chất của các acid dị đa 7
1.1.3.1. Tính chất acid 7
1.1.3.2. Tính oxy hóa khử 8
1.1.3.3. Tính ổn định nhiệt 8
1.1.3.4. Khả năng hòa tan trong nước 9
1.1.3.5. Diện tích bề mặt và cấu trúc lỗ xốp 9
1.1.3.6. Tính chất xúc tác 10
1.2. Tổng quan về các phương pháp dị thể hóa acid dị đa trên chất mang ...10
1.2.1. Giới thiệu chung về quá trình dị thể hóa HPA 10
1.2.2. Các phương pháp dị thể hóa acid HPA trên các chất mang 11
1.2.2.1. Phương pháp tẩm 12
1.2.2.2. Phương pháp sol-gel tổng hợp trực tiếp 17
1.2.2.3. Phương pháp tạo liên kết với các nhóm chức trên bề mặt chất mang
.......................................................................................................................18
1.2.2.4. Phương pháp cố định muối của HPA trên bề mặt chất mang 21
1.2.2.5. Phương pháp tổng hợp HPA trực tiếp lên chất mang 22
1.2.3. Một số vật liệu mao quản trung bình làm chất mang acid HPA 26
1.2.3.1. Vật liệu Al-SBA-15 26
1.2.3.2. Vật liệu ZSM-5/SBA-15 29
1.3. Ứng dụng của xúc tác acid dị đa trong phản ứng chuyển hóa hợp chất hữu cơ 31
1.3.1. Ứng dụng của xúc tác acid dị đa 31
1.3.1.1. Xúc tác acid dị đa đồng thể trong phản ứng tổng hợp hữu cơ 31
1.3.1.2. Xúc tác acid dị đa dị thể trong phản ứng tổng hợp chất hữu cơ 34
1.3.2. Phản ứng tổng hợp fructone 36
1.3.2.1. Giới thiệu chung về phản ứng tổng hợp fructone 36
1.3.2.2. Xúc tác acid dị đa HPA cho phản ứng tổng hợp fructone 40
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42
2.1. Thực nghiệm 42
2.1.1. Hóa chất 42
2.1.2. Thực nghiệm 43
2.1.2.1. Tổng hợp chất mang Al-SBA-15 với các tỉ lệ Si/Al khác nhau 43
2.1.2.2. Tổng hợp vật liệu xúc tác HPA/Al-SBA-15 43
2.1.2.3. Tổng hợp chất mang ZSM-5/SBA-15 với các tỉ lệ Si/Al khác nhau
.......................................................................................................................45 2.1.2.4. Tổng hợp vật liệu xúc tác HPA/ZSM-5/SBA-15.............................47
2.2. Các phương pháp đặc trưng vật liệu 48
2.2.1. Phương pháp phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) 48
2.2.2. Phương pháp phân tích phổ hồng ngoại FT-IR 48
2.2.3. Phương pháp phổ tán sắc năng lượng tia X (EDX) 48
2.2.4. Phương pháp phân tích đẳng nhiệt hấp phụ- giải hấp phụ nitơ (BET) ...48
2.2.5. Phương pháp giải hấp phụ NH3 theo chương trình nhiệt độ (TPD- NH3)
...........................................................................................................................49
2.2.6. Phương pháp kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 49
2.3. Đánh giá hoạt tính xúc tác của vật liệu 49
2.3.1. Tiến hành phản ứng 49
2.3.2. Phương pháp xác định thành phần hỗn hợp phản ứng 51
CHƯƠNG 3. CÁC KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 52
3.1. Tổng hợp vật liệu HPA cố định trên chất mang Al-SBA-15 52
3.1.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ Si/Al đến vật liệu HPA/Al-SBA-15 52
3.1.2. Ảnh hưởng của phương pháp chế tạo đến vật liệu HPA/Al-SBA-15 56
3.1.2.1. Tổng hợp HPA trực tiếp trên chất mang 57
3.1.2.2. Tổng hợp HPA trên chất mang bằng phương pháp ngâm tẩm 58
3.1.3. Ảnh hưởng của phương pháp loại bỏ chất ĐHCT 68
3.1.4. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng tổng hợp fructone 74
3.1.4.1. Ảnh hưởng của dung môi 74
3.1.4.2. Ảnh hưởng của lượng chất xúc tác 76
3.1.4.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ mol các chất phản ứng 76
3.1.4.4. Ảnh hưởng của tác nhân phản ứng 77
3.1.5. So sánh hoạt tính của xúc tác HPA/Al-SBA-15 với các xúc tác đồng thể
...........................................................................................................................78 3.1.6. Ảnh hưởng của ion bù trừ điện tích ........................................................79
3.2. Tổng hợp vật liệu HPA cố định trên chất mang ZSM-5/SBA-15 86
3.2.1. Tổng hợp chất mang ZSM-5/SBA-15 86
3.2.2. Tổng hợp vật liệu HPA trên chất mang ZSM-5/SBA-15 91
3.2.3. Hoạt tính xúc tác của vật liệu HPA/ZSM-5/SBA-15 95
3.2.3.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ Si/Al đến hoạt tính xúc tác của vật liệu 95
3.2.3.2. Khảo sát các điều kiện phản ứng 96
3.2.3.3. Độ bền hoạt tính của vật liệu HPA/ZSM-5/SBA-15 99
3.2.3.4. Đánh giá hoạt tính của xúc tác HPA/HZSC với các xúc tác đồng thể
.....................................................................................................................100
3.3. So sánh vật liệu xúc tác HPA trên các chất mang khác nhau 101
3.3.1. Hàm lượng HPA trên vật liệu 101
3.3.2. Tính acid của vật liệu 101
3.3.3. Hoạt tính xúc tác của vật liệu HPA trên các chất mang 102
3.3.4. Độ bền gắn HPA và độ bền hoạt tính xúc tác của vật liệu 104
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 106
NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 108
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 109
TÀI LIỆU THAM KHẢO 110