Trong các phương pháp loại bỏ chất ĐHCT kể trên, hai phương pháp quan trọng thường dùng là nung và chiết bằng dung môi. - Phương pháp xử lí nhiệt (nung) chất ĐHCT thường được thực hiện ở nhiệt độ khoảng 550-600oC trong không khí, thời gian 5-10 giờ với điều kiện tốc độ nâng nhiệt tuyến tính. Sự khảo sát loại bỏ chất ĐHCT theo nhiệt độ đã được công bố trong nhiều bài báo và chỉ ra rằng quá trình phân hủy chất ĐHCT xảy ra theo cơ chế từng bước (stepwise mechanism) [73, 74] bao gồm nhiều giai đoạn khác nhau. Ở giai đoạn đầu, từ 120 - 150oC, xảy ra quá trình phân hủy Hoffman của các chất ĐHCT. Giai đoạn này liên quan đến sự phân hủy triethylamine. Giai đoạn tiếp theo là quá trình cracking mạch hidrocacbon và đốt cháy các hidrocacbon gây ra sự tỏa nhiệt ở 250oC. Cuối cùng, các mảnh chất ĐHCT được phân hủy hoàn toàn ở nhiệt độ 550oC. Việc xử lí ở nhiệt độ cao như vậy cũng ảnh hưởng đến tính chất bề mặt và sự ngưng tụ một phần các nhóm silanol [75]. Đặc biệt, khi có sự hiện diện của các chất hữu cơ hay vô cơ dễ bị biến đổi ở nhiệt độ cao, thì phương pháp loại bỏ chất ĐHCT bằng nhiệt là không khả thi. Zaleski và cộng sự [76] đã công bố kết quả loại bỏ chất ĐHCT trong chân không ở nhiệt độ thấp hơn 200oC. Tuy nhiên, vật liệu oxit silic thu được vẫn chứa một lượng đáng kể cacbon. Goworek và cộng sự [77] đã đề nghị phương pháp loại bỏ chất ĐHCT của vật liệu MCM-41 bằng cách nung với dòng khí H2 ở nhiệt độ 250oC trong vòng 15 giờ. Kết quả cho thấy vật liệu thu được có nhiều tính chất ưu việt về độ tinh khiết cũng như tính chất bề mặt. - Phương pháp chiết được thực hiện để loại bỏ chất ĐHCT mà không làm thay đổi cấu trúc mao quản bằng cách sử dụng dung môi hay chất lỏng tới hạn. Để loại bỏ chất ĐHCT trong các tiền chất vật liệu được biến tính trực tiếp với các nhóm chức hữu cơ thì sự tách loại bằng chiết bằng dung môi là rất hợp lí và phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm. Thực nhiệm thường được tiến hành bằng cách chiết hồi lưu để bảo toàn dung môi chiết. 2.2.6. Tổng hợp vật liệu oxit silic MQTBTT biến tính Do môi trường dung dịch tổng hợp VLMQTB khung silic thường có tính axit mạnh (pH thấp), ở điều kiện đó, các ion kim loại ở dạng tự do khó đi vào mạng cấu trúc, nên VLMQTB dạng tổng hợp thường chỉ có thành phần là oxit silic (thành mao quản silica), ít hoạt động về mặt hóa học. Vì thế, dù có diện tích bề mặt riêng cao, mao quản đều đặn nhưng vật liệu oxit silic MQTBTT dạng tổng hợp chỉ cỏ thể sử dụng làm chất mang. Nhằm tạo hoạt tính và tăng khả năng ứng dụng trong xúc tác, hấp phụ của VLMQTB, các nhà khoa học đã rất quan tâm đến sự biến tính bề mặt của vật liệu. Cho đến nay, có hai hướng cơ bản biến tính VLMQTB, bao gồm: (1) Đưa vào vật liệu (khung cấu trúc hoặc bề mặt) các kim loại chuyển tiếp có hoạt tính xúc tác như Ti [78], Fe [79, 80], Cu [81], Pt và Pd [82],Mn và Zr [83],… Việc đưa kim loại vào mạng lưới của VLMQTB thường được thực hiện bằng 2 phương pháp trực tiếp và gián tiếp. Nguyễn Phi Hùng, Bài giảng Vật liệu mao quản và ứng dụng
79
