22
IA L
1.4.2. Phương pháp tổng hợp trực tiếp
Để khắc phục nhược điểm của phương pháp tẩm, Yang và cộng sự (2004) đã đưa HPA trực tiếp vào trong quá trình tổng hợp SBA-15 bằng phương pháp
OF FI C
sol-gel nhằm “bẫy” HPA trong mao quản chất mang [15]. Hỗn hợp gel gồm SiO2, HPA, P123, HCl, H2O với tỉ lệ xác định được khuấy trong 24 giờ ở 40oC. Sau đó, chất rắn kết tủa màu trắng được sấy khô qua đêm và nung trong không khí ở 450oC trong 5h. Mẫu HPA/SBA-15 được tổng hợp bằng phương pháp sol-gel kí hiệu là SG, mẫu tổng hợp bằng phương pháp tẩm kí hiệu là IM. Đặc trưng cấu trúc bằng phương pháp XRD cho thấy, HPA đều tạo liên kết với chất mang SBA-15 thế nhưng sự tương tác giữa HPA và chất mang
ƠN
trong 2 mẫu trên là khác nhau. Trong mẫu IM, HPA liên kết yếu với nhóm chức OH của các nhóm silanol trên bề mặt SBA-15, còn trong mẫu SG, có thể HPA đã liên kết với các chất thành phần trong hỗn hợp gel, nằm lại trong thành
NH
và các hốc mao quản của chất nền SBA-15. Kết quả đo BET cho thấy sự xuất hiện của một lượng lớn HPA trên bề mặt chất mang làm cho diện tích bề mặt và đường kính của mẫu IM nhỏ hơn SG, trong khi đó bằng phương pháp EDX,
QU
Y
lượng axit HPA trong mẫu IM lại lớn hơn mẫu SG, độ mạnh axit được đo bằng phương pháp TPD-NH3 của hai mẫu cho kết quả tương đương nhau. Về độ bền thủy nhiệt, bài báo chỉ ra rằng, tính axit của mẫu IM nhanh chóng giảm xuống và tiếp tục giảm nếu xử lý thủy nhiệt, trong khi đó mẫu SG cũng bị giảm tính axit trong thời gian đầu nhưng sau đó lại giữ nguyên sau 5 giờ xử lí thủy nhiệt.
KÈ M
Điều này được giải thích là do, ngoài liên kết với các nhóm Si-OH ở trên bề mặt vật liệu, HPA còn nằm trong các hốc mao quản trong quá trình tổng hợp mẫu SG. Vì thế, HPA khó bị hòa tan trở lại vào môi trường phân cực. Năm 2009, Martens và cộng sự cũng công bố nghiên cứu theo phương pháp tổng hợp trực tiếp với kết quả đã đưa HPA lên SBA-15 với hàm lượng lên tới 40% về khối lượng [16]. Khác với Yang, Martens đưa HPA vào hỗn
DẠ
Y
hợp P123 và HCl, sau đó TEOS mới được thêm vào dung dịch phản ứng. Theo cơ chế này, HPA được cho là bị “bẫy” trong hệ MQTB của vật liệu, nằm giữa silica và chất tạo cấu trúc. Sau quá trình nung mẫu, chất tạo cấu trúc bị loại bỏ và HPA sẽ được gắn lên bề mặt mao quản của vật liệu SBA-15. Xúc tác cũng
