3 minute read
2.1.2. Tổng hợp vật liệu HPA/Al-SBA-15
from NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP XÚC TÁC HPA TRÊN CHẤT MANG Al-SBA-15 CHO PHẢN ỨNG TỔNG HỢP DIACETAL TỪ KETON
29 9 DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL 2.1.2. Tổng hợp vật liệu HPA/Al-SBA-15 2.1.2.1. Hóa chất, thiết bị Bảng 2.1. Danh sách hóa chất đã sử dụng STT Tên chất Xuất xứ 1 Phosphotungstic axit H3PW12O40, 99% Sigma-Aldrich 2 Amoni nitrat, NH4NO3 99% Trung Quốc 3 Dung dịch Amoniac 25% Trung Quốc 4 LUDOX® HS-40, 99% Sigma-Aldrich 5 Tetraetyl orthosilicat – TEOS Fluka 6 Axit Sunfuric, H2SO4 98% Trung Quốc 7 Pluronic® P-123, 99% Sigma-Aldrich 8 3-aminopropyl-triethoxysilan (APTES), 99% Sigma-Aldrich Nhôm sunfat octadecahyđrat Al2(SO4)3.18H2O
Trung Quốc 10 Hiđro peoxit30-32% Trung Quốc 11 Axit Photphoric, H3PO4, 85% Trung Quốc 12 Axit Clohiđric, HCl, 36,5-38 % Trung Quốc 13 Etanol tuyệt đối 99,7% Trung Quốc 14 Etyl axetoaxetat, 99,8 % Aladdin 15 Etylen glycol, 99,8 %, Merck
Advertisement
30 DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL 16 1,4-Butanđiol, 99% Merck 17 Toluen, 99% Trung Quốc 18 Cyclo hexan, 99,5% Trung Quốc 19 Iso-octan, 99% Trung Quốc 2.1.2.2. Quy trình tổng hợp HPA/Al-SBA-15
Đề tài đề xuất 12 phương pháp tổng hợp vật liệu xúc tác HPA/Al-SBA-15 nhằm tìm ra phương pháp tối ưu để cố định HPA trên chất mang Al-SBA-15. Trong đó, đề tài khảo sát 2 dạng HPA là HPA thương mại (HPAtm) và HPA được tổng hợp trực tiếp trong quá trình tổng hợp vật liệu (HPAtt) đồng thời kết hợp các phương pháp bẫy, gắn và kết hợp bẫy-gắn để biến tính chất mang AlSBA-15 với các nhóm chức NH4 +, Cs+, NH2.
Các mẫu tương ứng với các phương pháp tổng hợp được đưa ra trong bảng 2.2. Chi tiết các quy trình (QT) áp dụng trong các phương pháp tổng hợp HPA/Al-SBA-15 được đưa ra như sau:
QT 1- Loại bỏ chất ĐHCT bằng phương pháp nung:
Vật liệu Al-SBA-15 được nung ở 550 oC, trong 6 giờ với tốc độ gia nhiệt 5oC/phút.
QT 2- Loại bỏ chất ĐHCT sử dụng phương pháp oxi hóa bằng H2O2:
1 gam Al-SBA-15 được hòa tan vào 50 ml H2O2 30 %, khuấy 24 giờ ở 100oC trong autoclave. Sản phẩm được lọc rửa bằng nước cất, sau đó bằng 100 ml cồn và sấy qua đêm ở 100 oC.
QT 3- Trao đổi ion với NH4NO3 (đưa ion NH4 + lên bề mặt vật liệu):
Hòa tan 1 gam Al-SBA-15 vào 50 ml dung dịch NH4NO3 1,5 M với thời gian trao đổi 1,5 giờ ở 80 oC. Sau đó, lọc rửa vật liệu đến pH=7, sấy khô ở 100oC.
31 DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL QT 3’ – Trao đổi ion với CsCl (đưa ion Cs+ lên bề mặt vật liệu): Hòa tan 1 gam Al-SBA-15 vào 50 ml dung dịch muối CsCl1,5 M với thời gian trao đổi 12 giờ ở 80 oC. Sau đó, lọc rửa vật liệu thu được, sấy khô ở 100oC. QT 4- Biến tính với APTES (đưa nhóm chức amin lên bề mặt vật liệu): Lấy 3 ml APTES đưa vào bình cầu chứa sẵn 75 ml toluen khan. Sục khí Argon trong 1 tiếng, sau đó bịt kín đầu bình cầu bằng nút cao su, siêu âm 15 phút ở nhiệt độ thường. Đưa 1 gam Al-SBA-15 vào hỗn hợp dung dịch trên bằng phễu thủy tinh và lắp bình cầu vào hệ reflux. Quá trình biến tính được thực hiện ở 90 oC trong 24 giờ, thổi khí Argon để tránh hiện tượng hấp thụ nước từ không khí. Sản phẩm rắn được rửa với 20 ml toluen, sau đó rửa lại 150 ml nước cất, sấy khô ở 70 oC trong 8 giờ. QT 5- Cố định HPA tm (đưa HPA thương mại lên vật liệu): Lấy 0,5 gam Al-SBA-15 đưa vào dung dịch pha sẵn chứa 0,5 gam HPA đã hòa tan trong 20 ml H2O cất. Khuấy hỗn hợp trong 24 giờ ở nhiệt độ thường rồi lọc rửa sản phẩm rắn bằng hỗn hợp H2O và ethanol với tỉ lệ 50/50 về thể tích. Sấy khô ở 110 oC trong 12 giờ. QT 6- Cố định HPA tt (đưa HPA lên vật liệu bằng phương pháp trực tiếp): Hòa tan 0,5 g Al-SBA-15 vào 20 ml nước cất. Sau đó, thêm 0,69 gam Na2WO4 khuấy trong 24 giờ ở nhiệt độ thường. Tiếp tục thêm 0,069 ml H3PO4 và điều chỉnh môi trường về pH = 2 bằng dung dịch HCl 0,2 M. Lắp hệ reflux, gia nhiệt đến 95 oC, thực hiện trao đổi trong 3 giờ. Sản phẩm được lọc rửa về pH = 7 và sấy khô ở 110oC.
