Đang tải... (xem toàn văn)
Điều chế nhôm oxyt có bề mặt riêng cao ứng dụng làm chất mang xúc tác
LỜI MỞ ĐẦU Nhôm và các hợp chất của nhôm đã được phát hiện từ rất lâu và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau để phục vụ đời sống con người. Trong số các hợp chất đó, nhôm oxit hoạt tính với nhiều ưu điểm như bề mặt riêng lớn, hoạt tính cao, bền cơ, bền nhiệt,… đã được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp quan trọng như công nghệ môi trường, công nghệ thực phẩm, công nghệ sinh học và đặc biệt là công nghệ hữu cơ – hóa dầu như làm chất mang, chất xúc tác, chất hấp phụ,… Một trong những ứng dụng quan trọng nhất của nhôm oxit hoạt tính là làm chất mang cho xúc tác Co-Mo/Al2O3 của quá trình hydro khử lưu huỳnh trong nhiên liệu. Ngày nay quy định của các nước trên thế giới về hàm lượng lưu huỳnh tối đa trong nhiên liệu ngày càng ngặt nghèo. Thực tế khói thải động cơ không chứa lưu huỳnh tức là nguyên liệu có hàm lượng lưu huỳnh xấp xỉ bằng không sẽ được kêu gọi trên toàn thế giới. Để hội nhập với các quốc gia trên thế giới thì tiêu chuẩn về hàm lượng lưu huỳnh tối đa trong nhiên liệu của nước ta cũng phải phù hợp với xu hướng của thế giới, tức là sẽ ngày càng chặt chẽ hơn. Ngoài ra trong tương lai các nhà máy lọc dầu của chúng ta sẽ sử dụng nguyên liệu chứa 50% dầu chua của Trung Đông có hàm lượng lưu huỳnh cao nên quá trình hydro khử lưu huỳnh là không thể thiếu trong các nhà máy này. Nhôm oxit hoạt tính thường được chế tạo theo phương pháp kết tủa bằng cách tạo boehmite tinh thể. Phương pháp này có nhiều ưu điểm như đơn giản, có thể đi từ nhiều nguồn nhôm khác nhau thậm chí đi từ nguồn nhôm rẻ tiền, nhưng oxit nhôm tạo ra có bề mặt riêng chỉ đạt khoảng 150÷250 m2/g. Vào những thập kỷ cuối của thế kỷ 20 các nhà khoa học trên thế giới rất quan tâm đến phương pháp sol-gel điều chế nhôm oxit hoạt tính. Phương pháp này có nhiều ưu điểm hơn hẳn so với phương pháp kết tủa như có thể điều khiển hầu hết mọi giai đoạn của quá trình điều chế, nhôm oxit hoạt tính tạo ra có độ tinh khiết, có độ đồng nhất cao, phân bố lỗ xốp đồng đều và đặc biệt là có bề mặt riêng lớn hơn bề mặt riêng của nhôm oxit hoạt tính điều chế bằng phương pháp kết tủa. Hiện nay, ở Việt Nam chưa có công trình nào nghiên cứu một cách hệ thống về điều chế nhôm oxit bằng phương pháp sol-gel được công bố. Chính vì vậy trong đồ án này, chúng tôi đặt ra mục tiêu nghiên cứu tổng hợp nhôm oxit bằng phương pháp sol-gel ứng dụng làm chất mang xúc tác cho phản ứng hydro khử lưu huỳnh của nhiên liệu.Nội dung nghiên cứu của đồ án gồm:1 Tổng hợp Al2O3 bằng phương pháp sol-gel Nghiên cứu ảnh hưởng của các điều kiện tổng hợp Đặc trưng tính chất hoá lý của Al2O3 Điều chế xúc tác Co-Mo/Al2O3 Đặc trưng các tính chất của xúc tác Co-Mo/Al2O3 Thử hoạt tính xúc tác trong phản ứng HDS2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU1.1 Nhôm oxitNhôm oxit hoạt tính được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, đặc biệt trong công nghiệp dầu khí: chất hấp phụ trong quá trình chế biến khí thiên nhiên, chất mang xúc tác hoặc xúc tác trong quá trình chế biến các phân đoạn dầu mỏ và xúc tác cho phản ứng chuyển hoá hydrocacbon.Diện tích bề mặt riêng, phân bố lỗ xốp và độ axit là các yếu tố quan trọng của nhôm oxit.1.1.1 Phõn loại nhụm oxit Phân loại dựa vào nhiệt độ chuyển hóa từ nhụm hydroxitNhôm oxit được phân loại dựa vào nhiệt độ chuyển hoá từ hydroxit và được chia thành [14,15] : + Nhôm oxit tạo thành ở nhiệt độ thấp (Al2O3.nH2O) 0< n < 0,6; chúng được tạo thành ở nhiệt độ không vượt quá 6000C và được gọi là nhóm gama nhôm oxít, gồm có: χ, η và γ-Al2O3. + Nhôm oxít tạo thành ở nhiệt độ cao từ 900 đến 1000OC được gọi là nhóm delta nhôm oxit (δAl2O3), gồm κ, θ và δ Al2O3. Phân loại theo cấu trúc + Nhóm α: Có cấu trúc mạng lưới bát diện bó chặt, nhóm này duy nhất chỉ có α- Al2O3. + Nhóm β: Có cấu trỳc mạng lưới bó chặt luân phiên, nhóm này có β-Al2O3, trong đó gồm oxít kim loại kiềm, kiềm thổ và sản phẩm phân huỷ Gibbsit có cùng họ cấu trúc χ và κ- Al2O3.+ Nhóm γ: Với cấu trúc mạng khối bó chặt, trong đó bao gồm sản phẩm phân huỷ nhôm hydroxit dạng Bayerit, Nordstrandit, và Boehmite. Nhóm này bao gồm η, γ-Al2O3 được tạo thành ở nhiệt độ thấp và δ, θ-Al2O3 tạo thành ở nhiệt độ cao.Nhỡn chung, trong cỏc quỏ trỡnh xỳc tỏc và hấp phụ người thường sử dụng nhúm γ-Al2O3, trong khuụn khổ của đồ ỏn này chỳng tụi tập trung nghiờn cứu nhúm γ-Al2O3 (phõn loại theo cấu trỳc) hoặc nhúm cỏc oxit nhụm tạo thành ở nhiệt độ thấp.3 η- Al2O3Khối lượng riêng của η- Al2O3: 2,50÷3,60 g/cm3. η- Al2O3 được tạo thành khi nung Bayerit ở nhiệt độ lớn hơn 230oC, cấu trúc của η- Al2O3 gần giống như cấu trúc của γ- Al2O3 và được ổn định bằng một số ít nước tinh thể. Tuy nhiên lượng nước dư trong η-Al2O3 nhỏ hơn trong γ- Al2O3 Khi nung lượng nước dư trong η- Al2O3 tồn tại đến 900oC.η-Al2O3 và γ-Al2O3 khác nhau về kích thước lỗ xốp, bề mặt riêng, tính axit. Mặc dù chúng có số tâm axit như nhau, nhưng lực axit ở η-Al2O3 lớn hơn.η- Al2O3 kết tinh trong khối lập phương, mạng tinh thể thuộc dạng spinel. Trong cấu trúc tinh thể của η-Al2O3 ion nhôm Al3+ phân bố chủ yếu trong khối tứ diện, đối với γ-Al2O3 phần lớn Al3+ ở khối bát diện. η-Al2O3 khác với γ- Al2O3 ở mức độ cấu trúc trật tự hơn và cấu trúc oxy bú chặt hơn. Trong khoảng nhiệt độ 800- 850oC, η-Al2O3 chuyển hoá thành θ-Al2O3.χ-Al2O3Khối lượng riêng của χ-Al2O3: 3,00 g/cm3χ-Al2O3 tạo thành trong quá trình nung Gibbsit trong không khí hoặc nitơ ở nhiệt độ 230 - 300oC. Có ý kiến cho rằng χ-Al2O3 là trạng thái trung gian của quá trình kết tinh γ-Al2O3, χ-Al2O3 kết tinh trong hệ lục diện, ô mạng cơ sở là giả lập phương. Nguyên tử nhôm nằm trong bát diện được bó chặt bằng các nguyên tử ôxy. Khi nung tới nhiệt độ 800 - 1000oC, χ-Al2O3 biến đổi thành κ-Al2O3.γ-Al2O3Khối lượng riêng của γ-Al2O3: 3,2 ÷3,77 g/cm3Khối lượng riêng của γ-Al2O3 bằng 72% của α- Al2O3Dạng γ-Al2O3 không tìm thấy trong tự nhiên mà nó được tạo thành khi nung Gibbsit, Bayerit, Nordstrandit và Bemit ở nhiệt độ khoảng 400 ÷ 600oC hay trong quá trình phân huỷ muối nhôm từ 900 ÷ 950oC.4 Nhiều thí nghiệm đã chứng minh rằng γ-Al2O3 chứa một lượng nhỏ nước trong cấu trúc ngay cả khi chúng được nung lâu ở nhiệt độ xấp xỉ 1000oC [15,16,17]. Khi nung ở 1000oC trong 12 giờ thấy lượng nước tinh thể còn lại khoảng 0,2% [18]. Có thể chuyển hoá một phần hoặc hoàn toàn γ-Al2O3 thành α-Al2O3 không cần nung nóng mà chỉ cần tác động bằng sóng va chạm có áp suất và thời gian tác động khác nhau. Nguyên nhân làm chuyển pha ở đây là tăng nội năng và thay đổi cấu trúc không gian hoàn thiện của mạng tinh thể γ-Al2O3.Trên bề mặt của γ-Al2O3 còn tồn tại hai loại tâm axit, đó là tâm axit Lewis và tâm Bronsted. Tâm axit Lewis có khả năng tiếp nhận điện tử từ phân tử chất hấp phụ, còn tâm axit Bronsted có khả năng nhường proton cho phân tử chất hấp phụ.Tính axit của γ-Al2O3 liên quan với sự có mặt của các lỗ trống trên bề mặt của nó với số cấu trúc khác nhau trong cấu trúc của spinel. Tính bazơ do ion nhôm trong lỗ trống mang điện tích dương không bão hoà quyết định [6].Qua nghiên cứu sơ đồ phân huỷ nhiệt ta thấy có sự chuyển pha γ-Al2O3 sang các dạng oxit nhôm khác do đó trong quá trình điều chế cần có chế độ nhiệt độ thích hợp để thu được γ- Al2O3 có hàm lượng tinh thể cao.1.1.2 Cấu trỳc của nhụm oxitCấu trúc của nhôm ôxit được xây dựng từ các đơn lớp của các quả cầu bị bó chặt [4]. Lớp này có dạng tâm đối mà ở đó mọi ion O2- được định vị ở vị trí 1 như hình 1.1. Lớp tiếp theo được phân bố trên lớp thứ nhất, ở đó tất cả những quả cầu thứ hai nằm ở vị trí lõm sâu của lớp thứ nhất như hình vẽ (vị trí 2). Đối với lớp thứ 3 có thể xảy ra 2 khả năng sau:+ Khả năng 1: Độ bó chặt khối lục giácLớp thứ 3 được phân bốp ở vị trí như lớp thứ nhất, và tiếp tục như vậy ta sẽ được thứ tự phân bố của các lớp như sau: 1,2; 1,2; 1,2; 1,2; .Cấu trúc này đặc trưng cho α- Al2O3.+ Khả năng 2: Độ bó chặt khối lập phương.Lớp thứ 3 được phân bố trên những hố sâu khác của lớp thứ nhất vị trí 3, còn lớp thứ 4 phân bố tại vị trí 1.5 1111111 1111111122222222222222233 333 33333 Như vậy, ta sẽ có sự phân bố của các lớp như sau: 1,2,3;1,2,3;1,2,3; .Độ bó chặt khối lập phương đặc trưng cho η và γ-Al2O3. Hỡnh 1.1: Cấu trỳc khối của nhụm oxit Vị trí của các ion Al3+:Các cation trong đó Al3+ nhất thiết được phân bố trong không gian giữa các lớp bó chặt anion. Lỗ hổng duy nhất mà ion Al3+ có thể phân bố là ở giữa 2 lớp. Một khả năng, các ion Al3+ nằm ở vị trí trên lỗ hổng tam giác ; lớp oxy thứ hai thuộc vị trí 2 được phân bố trên ion Al3+. Ion Al3+ trong trường hợp này nằm ở vị trí tâm bát diện. Lớp oxy thứ hai của oxit trong vị trí 2 phân bố trên Al3+. Nếu tiếp tục sắp xếp bằng phương pháp này : O2-, Al3+, O2-,và Al3+ trong sự bó chặt lục giác như trường hợp thì thấy rằng có bao nhiêu vị trí dành cho cation thì có bấy nhiêu vị trí dành cho O2- ở lớp anion. Sự bố trí này không thoả mãn tính trung hoà điện tích. Để thoả mãn độ trung hoà điện tích thì cần thiết trống 1 trong 3 vị trí của cation. Sự thiếu trống này đưa đến khả năng khác nhau trong sự đối xứng ion Al3+. Vị trí cation trong α-Al2O3 cũng giống như trong Al(OH)3 ( hình 2). Al3+ O2- 6 Hình 1.2. Vị trí của ion Al3+ trong cấu trúc bó chặt anionTrong nhôm ôxit, oxy được bao gói theo kiểu khối lập phương bó chặt, còn đối với cation thì một trong hai cation nằm ở khối 4 mặt, cation kia nằm trong khối 8 mặt (cấu trúc spinel), ở trường hợp này khi có mặt hydro (H) trong η và γ-Al2O3 công thức của chúng có thể viết tương ứng: (H1/2Al1/2)Al2O4 hay Al(H1/2Al3/4)O4, trong đó các ion nhôm nằm trong khối tứ diện. Proton không nằm trong lỗ trống tứ diện mà nằm trên bề mặt trong dạng nhóm OH. Suy diễn ra rằng một trong 8 ion O2- nằm trên bề mặt trong dạng OH-. Điều đó có nghĩa tinh thể bé và phần lớn các nhóm OH- nằm trên bề mặt. Giả thiết này phù hợp với kết quả thực nghiệm thu được η và γ-Al2O3 có diện tích bề mặt lớn và trên bề mặt chứa nhiều OH- liên kết.Các nhôm oxit khác nhau về tỷ lệ ion nhôm trong khối bát diện và tứ dịên, cũng như mức độ bao bọc đối xứng ion Al3+ trong lỗ trống tứ và bát diện. η-Al2O3 chứa ion Al3+ trong tứ diện lớn hơn trong γ-Al2O3.Đặc điểm cấu trúc bề mặt của nhôm oxit có vai trò quan trọng trong xúc tác. Do nhôm oxit có cấu trúc lớp nên có thể trên mỗi bề mặt chỉ có một dạng xác định bề mặt tinh thể. η-Al2O3 có độ axit lớn hơn do mật độ Al3+ lớn hơn trong vị trí tứ diện trên bề mặt.Trong quá trình nung nhôm oxit đến khoảng 900oC, gần như toàn bộ nước được giải phóng, kéo theo sự thay đổi cơ bản nước bề mặt. Rõ ràng ở đây đồng thời xảy ra sự tuơng tác giữa các bề mặt tinh thể tạo nên tinh thể lớn hơn. Bề mặt các ôxit hoàn toàn mất proton, do vậy chúng được cấu tạo hoàn toàn từ các ion O2- và các lỗ trống anion. Nhiều tính chất của chúng khác hẳn với nhôm ôxit khác. 1.1.3. Tính axit của nhôm oxitTrên bề mặt nhôm ôxit hydrat hoá toàn phần, tồn tại một số tâm axit Bronsted do có nhóm OH - [4,6]. Bề mặt của δ-Al2O3 và θ-Al2O3 có tâm axit Lewis, không có tâm Bronsted, η-Al2O3 và γ-Al2O3, phụ thuộc vào mức độ dehydrat hoá có cả hai loại tâm axit. Nói chung nhôm oxit và nhôm hydroxit hoá không biểu hiện tính axit mạnh. Chính vì vậy oxit nhôm rất thích hợp làm chất mang cho phản ứng khử lưu huỳnh của nhiên liệu bởi vì chất mang có tính axit cao sẽ thúc đẩy các phản ứng cracking tạo cốc, cặn các bon làm giảm hoạt tính và thời gian sống của xúc tác.1.1.4. Bề mặt riêng của nhôm oxit7 Thụng thng din tớch b mt riờng ca nhụm oxit khong t 100-300 m2/g. Din tớch b mt riờng ca -Al2O3 khong t 150-280 m2/g cũn din tớch b mt riờng ca - Al2O3 rt bộ ch khong vi m2/g. -Al2O3 l mt loi vt liu cú mao qun trung bỡnh, t trc n nay cú rt ớt nhng cht xỳc tỏc mang trờn cht mang Al2O3 cú din tớch b mt ln hn 300 m2/g.Theo Lippen, Bayerit v Gibbsit ban u cú din tớch b mt riờng thp khong 3-5 m2/g, trỏi li dng gel Boehmite cú th cú din tớch b mt riờng ln. -Al2O3 i t gel Boehmite cú din tớch b mt riờng khong 280-325 m2/g, dng -Al2O3 v -Al2O3 cng c to thnh t dng gel Boehmite v cú din tớch b mt trong khong 100-150 m2/g. Dng Al2O3 cú din tớch b mt ln cú th i t Gibbsit v ph thuc vo nhit v thi gian nung, din tớch b mt cú th t ti 300 m2/g. - Al2O3 cú din tớch b mt ln cú th c iu ch bng phng phỏp nung gel Boehmite 10000C trong mt khong thi gian nht nh.1.1.5. Cu trc xp ca nhm oxit Dng -Al2O3 c to thnh khi nung Gibbsit, Bayerit, Nordtrandit v Boehmite nhit 450-6000C [4]. Tuy nhiờn, -Al2O3 thu c t quỏ trỡnh nhit phõn Boehmite, dng thự hỡnh ca mụnụ hydroxit nhụm l tt nht, cha nhiu l xp cú ng kớnh vo khong 30-120 A0, th tớch l xp 0,5-1 cm3/g. Din tớch b mt ph thuc vo c nhit nung v thi gian nung. Mụi trng khớ khi nung cng úng vai trũ quan trng, tt nht l gin u sn phm thnh lp mng nung.-Al2O3 thng c s dng lm cht mang cho xc tc hai chc nng hoc cht mang tng tỏc [1,8]. Vi vai trũ lm cht mang tng tỏc, oxit nhm hot tnh tc dng vi cc pha hot tớnh lm cho chỳng phõn tỏn tt hn ng thi lm tng bn cho xỳc tỏc. Thc t s tơng tác này tạo ra một b mt xỳc tỏc ti a so vi cht mang, ngha l tng tỏc gia xỳc tỏc v cht mang cú vai trũ ngn chn s chuyn ng ca cỏc tinh th cht xỳc tỏc trờn b mt cht mang.1.1.6. Mt s ng dng ca nhm oxit-Al2O3 c s dng rng rói nht trong nhiu lnh vc nh lc hoỏ du, xỳc tỏc cho cỏc phn ng hoỏ hc, trong vn x lý ụ nhim mụi trng, . do c tớnh cú b mt riờng ln, hot tớnh cao, bn c, bn nhit. -Al2O3 l loi cht mang tr cú din tớch b mt riờng thp. Loi cht mang ny cú kh nng chu c cỏc iu kin 8 khắc nghiệt của môi trường bởi đặc tính chịu nhiệt, độ bền hoá học và độ bền vật lý cao.1.1.6.1. ứng dụng của γ-Al2O3 trong công nghệ lọc hoá dầu Mục đích của oxit nhôm trong các nhà máy lọc dầu là tách những cấu tử không mong muốn, bảo vệ thiết bị lọc dầu, tăng chất lượng sản phẩm. Xúc tác này cũng được dùng để tăng hiệu suất sản phẩm, trong đó nhôm oxit dạng gama là được dùng phổ biến hơn cả.+ Xúc tác cho quá trình Clause: Trong quá trình này oxit nhôm được sử dụng như một chất xúc tác nhằm chuyển hoá H2S thành muối sunfua. γ-Al2O3 được sử dụng với một số lượng lớn vào ứng dụng này.+ Xúc tác trong quá trình xử lý bằng hydro [1,2,8]: Những loại xúc tác sử dụng cho quá trình này được dùng để tách những hợp chất hữu cơ có chứa lưu huỳnh, nitơ, có trong quá trình lọc dầu. Ngoài ra còn dùng để tách những tạp chất kim loại có trong nhiên liệu, nhưng khi sử dụng trong lĩnh vực này thì thời gian sống của xúc tác ngắn, γ-Al2O3 được sử dụng như một chất mang xúc tác trong quá trình này.+ Xúc tác trong quá trình Reforming [1,8]: γ-Al2O3 trong quá trình này đóng vai trò vừa là chất mang, vừa là xúc tác. Chất mang γ-Al2O3 kết hợp với các cấu tử kim loại quý, tạo xúc tác lưỡng chức năng. Mục đích của quá trình là nâng cao trị số octan của gasoline. + Xúc tác cho quá trình hydrocracking [1]: Trong quá trình này γ-Al2O3 được dùng làm chất mang cho các xúc tác Pt/γ-Al2O3, Pd/γ-Al2O3.+ Xúc tác cho quá trình isome hoá [1,8]: Xúc tác isome hoá sử dụng γ-Al2O3 làm chất mang, do có tính axit mà γ-Al2O3 được sử dụng làm chất mang xúc tác thế hệ mới Pt/γ-Al2O3 cho phản ứng này.1.1.6.2. ứng dụng trong vấn đề xử lý ô nhiễm môi trườngMột lượng lớn oxit nhôm được ứng dụng trong quá trình xử lý khí thải. Oxit nhôm đóng vai trò chất mang thường là θ hoặc là hỗn hợp của θ với α, hoặc δ với θ.1.1.6.3. ứng dụng làm chất hấp phụ Ngoài vai trò được sử dụng làm chất xúc tác, chất mang γ-Al2O3 còn được sử dụng làm chất hấp phụ để tách loại một số cấu tử khỏi các cấu tử khác hay làm chất 9 hút ẩm [11]. Ví dụ như dùng để làm chất hấp phụ trong quá trình sấy khí, hoặc làm khô chất lỏng hữu cơ, hay để tách SOx có trong khí, đôi khi còn sử dụng để làm lớp hấp phụ bảo vệ chất xúc tác trong thiết bị phản ứng khỏi các chất gây ngộ độc xúc tác.Việc chọn oxit nhôm cho ứng dụng xúc tác phải đảm bảo một số chỉ tiêu như: tính sẵn có, dễ sản xuất, giá thành hợp lý. Ngoài việc đáp ứng được các tiêu chuẩn này thì oxit được chọn cũng cần phải có những đặc tính như: tính axit, diện tích bề mặt, cấu trúc lỗ xốp, độ tinh khiết và độ bền vật lý.Tuỳ thuộc vào mỗi loại ứng dụng mà oxit nhôm có thể được sử dụng như một chất mang, chất xúc tác, chất kết dính, hay chất hấp phụ và mức độ quan trọng của những chỉ tiêu trên có thể thay đổi theo từng ứng dụng. Bên cạnh đó độ tinh khiết của oxit nhôm cũng rất quan trọng. Độ tinh khiết cao sẽ tạo xúc tác có hoạt tính cao và tránh được ngộ độc trong quá trình phản ứng. So với các oxit nhôm khác thì oxit nhôm đi từ gel Boehmite hoặc giả Boehmite có độ tinh khiết cao nhất nên chúng thường được quan tâm đến nhiều hơn [4,6,21-27]. Từ gel Boehmite có thể điều chế ra nhiều loại oxit nhôm có thể đáp ứng được đầy đủ những chỉ tiêu trên. Do vậy, gel Boehmite (giả Boehmite) thường được chọn là tiền chất oxit nhôm cho nhiều loại xúc tác.1.2. Quá trình tổng hợp nhôm oxitNhôm oxit hoạt tính là một trong những chất mang được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp lọc dầu đặc biệt là trong quá trình hydro khử lưu huỳnh của nhiên liệu [2,23-25]. Có nhiều phương pháp tổng hợp oxit nhôm hoạt tính. Các phương pháp tổng hợp khác nhau tạo ra các nhôm oxit có cấu trúc xốp khác nhau. Chẳng hạn phương pháp kết tủa, nhôm oxit hoạt tính thu được bằng cách nung Boehmite tinh thể có diện tích bề mặt riêng khoảng 150-250 m2/g [4,6]. Nhôm oxit hoạt tính tổng hợp theo phương pháp sol-gel có bề mặt riêng lớn hơn, có thể tới 300-400 m2/g [20-27].Ở Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu thành công quá trình tổng hợp nhôm oxit hoạt tính bằng phương pháp kết tủa, tạo ra mẫu nhôm oxit có bề mặt riêng lớn. Chẳng hạn, Đỗ Thanh Hải và các cộng sự đã tổng hợp thành công mẫu nhôm 10 [...]... VIII, coban hoc niken Cỏc pha hot tớnh ny c mang trờn cỏc cht mang cú din tớch b mt riờng ln: thng l oxit nhụm[24] Trong s cỏc cht mang, oxit nhụm hot tnh c s dng nhiu nht: Din tớch b mt riờng ca chỳng nm trong khong t 170 n 240 m 2/g v th tớch l xp t 0,5 n 0,8 cm3/g Cht mang oxit silic luụn luụn dn n cỏc cht xỳc tỏc kộm hot tớnh hn Hn hp SiO2-Al2O3 cú tớnh axớt cao nờn cú khuynh hng xỳc tin s to thnh... cỏc cht mang nh hng n cỏc tớnh cht xỳc tỏc nht l khi tin hnh phn ng trờn cỏc nguyờn liu l cỏc phõn on nng Cỏc cht xỳc tỏc ny cha nhng lng ln pha hot tớnh (cho n 20% trng lng oxyt coban v oxyt molipden) Chỳng thng c bỏn di dng oxyt ri c sunfua húa trc tip trong thit b phn ng hoc bi mt quỏ trỡnh cú tờn l SULFICAT [2,24] Phng phỏp thụng dng iu ch xỳc tỏc HDS l phng phỏp tm mui kim loi lờn trờn cht mang. .. trong khi cht mang v cn phi t phõn hy mt cỏch d dng chuyn thnh dng trung gian oxyt, ri thnh dng sunfua sau quỏ trỡnh sunfua húa i vi xỳc tỏc cha molypden v vonfam, cỏc mui thng s dng nht l amoni paramolypdat v amoni metavonfam Quỏ trỡnh iu ch xỳc tỏc gm nhng cụng on chớnh sau: - Tm mui lờn trờn cht mang: cú th tm ln lt hoc tm ng thi c hai mui - Sy: lm bay hi nc - Nung: chuyn sang dng oxyt ci thin... phỏp tm khụ: tm lờn cht mang Al2O3 mt lng dung dch mui cú th tớch bng th tớch l xp ca cht 27 mang Sau khi tm xong vt liu mang vn cú v khụ Sau ú tin hnh sy mu 110oC trong 2 gi, ri nung nhit 4500C ớt nht trong 4h Mt cỏch c th iu ch xỳc tỏc Co-Mo/Al2O3 cha 14% MoO3, 3% CoO cn tin hnh cỏc bc chớnh sau: + Chun b dung dch mui (NH4)6Mo7O24.4H2O v Co(NO3)2.6H2O trong nc + Chun b cht mang Al2O3 (sau khi ó... miờu t mt phng phỏp tng hp húa hc Quỏ trỡnh ny v mt nguyờn lý l mt k thut n gin nhng tớnh ng dng cao nờn thu hỳt c s quan tõm ca cỏc nh khoa hc Quỏ trỡnh ny c ỏp dng u tiờn trong lnh vc liờn quan n cỏc cht xỳc tỏc, bi vỡ cỏc vt liu thu c 11 bng phng phỏp sol-gel cú b mt riờng ln, xp cao, tinh khit v ng th cao, kớch thc l xp ng u Sol l s phõn tỏn bn ca cỏc tiu phõn (ht) trng thỏi keo trong mt cht lng... hn, tinh khit cao hn 1.2.2.1 Nguyờn liu ca quỏ trỡnh tng hp tng hp oxit nhụm hot tớnh bng phng phỏp sol-gel ta cú th s dng tin cht l cỏc mui nhụm hoc cỏc ancolat nhụm [21,23]: Mui nhụm thng dựng l AlCl3 Ancolat nhụm thng dựng l: aluminum isopopoxide, aluminum butoxide 17 tri-sec Cỏc ancolat nhụm c s dng rng rói vỡ chỳng l cỏc sn phm thng mi cú tinh khit cao, sn phm thu c cú Sbmr cao v phõn b l xp... Co(NO3)2.6H2O trong nc + Chun b cht mang Al2O3 (sau khi ó dc nung 5000C) + Cho t t dung dch mui Co v Mo vi th tớch bng th tớch l xp ca cht mang (vớ d: s dng 5 g cht mang cú Vxp = 1.4 cm3/g thỡ s nh t t 5 ì 1.4 = 7 cm3 dung dch mui) Trong quỏ trỡnh nh dung dch cn phi lc hoc trn u cht mang dung dch ngm u vo + Sau khi kt thỳc quỏ trỡnh nh git, sy sn phm 110oC ri nung 4500C trong 4 gi phõn hy cỏc mui (NH4)6Mo7O24.4H2O... phõn t l cỏc alcoxyde hay cũn gi l cỏc ancolat hoc cỏc hp cht tng t nh 12 l aryloxyde [13,21] C hai u l cỏc tin cht c la chn thu c cỏc oxit cú tinh khit cao v cỏc vt liu cú cỏc tớnh nng c bit Cỏc alcoxyde cng l nhng tin cht c la chn thu c cỏc vt liu mang xỳc tỏc cú din tớch b mt riờng ln s dng trong quỏ trỡnh xỳc tỏc d th Cụng thc n gin ca cỏc alcoxyde l M(OR)n (vi R l nhúm hu c bóo hũa hay khụng bóo... din ra trong dung mụi n-propanol, trong dung mụi khụng phõn cc cyclohexal (ZnOPrn)4 to thnh polime Sau khi tng quan ti liu, chỳng tụi nhn thy rng quỏ trỡnh sol-gel mang li nhiu ng dng quan trng, c bit l iu ch cỏc oxit kim loi cú tinh khit cao, SBMR ln, kh nng hp ph tt Vic ti u húa cỏc thụng s trong quỏ trỡnh solgel l rt cn thit thu c cỏc oxit cú tớnh cht nh mong mun 1.2.2 Tng hp oxit nhụm hot tớnh... polime mng, cỏc ht gel hay kt ta cú th c hỡnh thnh Vai trũ ca cht xỳc tỏc Nhiu cụng trỡnh nghiờn cu ó chng minh vic s dng cht xỳc tỏc l axit hoc baz kim soỏt phn ng thy phõn hoc phn ng ngng t s cú hiu qu cao hn Trong quỏ trỡnh Sol-gel cỏc cht xỳc tỏc thng c s dng khi iu ch cỏc oxit Si, Al vi mc ớch lm tng tc thy phõn v do ú lm gim ỏng k thi gian to gel + Trng hp xỳc tỏc l axit: Cỏc nhúm OR tớch in õm . dầu như làm chất mang, chất xúc tác, chất hấp phụ,… Một trong những ứng dụng quan trọng nhất của nhôm oxit hoạt tính là làm chất mang cho xúc tác Co-Mo/Al2O3. với θ.1.1.6.3. ứng dụng làm chất hấp phụ Ngoài vai trò được sử dụng làm chất xúc tác, chất mang γ-Al2O3 còn được sử dụng làm chất hấp phụ để tách loại một
