1.2.4. Phương pháp điều chế zeolit

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL trường. Vật liệu zeolit thông thường mang ít tạp chất hơn, hiệu quả cao, và có sự chọn lọc cao hơn [5]. Bên cạnh đó, đối với công nghiệp xúc tác thì chất xúc tác cần phải đáp ứng được tính chất ổn định nhiệt vượt trội, và zeolit là chất đáp ứng được điều đó. Hơn nữa, zeolit không độc hại và có thể tái sinh. Zeolit có thể hoạt động như là một chất xúc tác hoặc là chất hỗ trợ xúc tác. Zeolit có khả năng thúc đẩy một loạt các phản ứng xúc tác bao gồm cả phản ứng acid – base, các phản ứng kim loại và khả năng chọn lọc hay loại bỏ các chất phản ứng cạnh tranh. Các phản ứng có thể xảy ra trong các lỗ rỗng của zeolit, cho phép mức độ kiểm soát sản phẩm tốt hơn. 1.2.4. Phương pháp điều chế zeolit 1.2.4.1. Từ nguồn Si và Al riêng biệt Zeolit có thể được điều chế bằng cách chuyển hóa hỗn hợp gồm các hợp chất chứa Si, Al, các cation kim loại kiềm, các chất hữu cơ và nước trong một dung dịch quá bão hòa từ gel aluminosilicat vô định hình, gọi là phương pháp thủy nhiệt zeolit. Khi trộn lẫn các nguồn chứa Si và Al ban đầu trong môi trường thích hợp, gel alumino silicat sẽ được hình thành do quá trình cắt đứt các liên kết Si-OH và =Al-OH để tạo các liên mới là Si-O-Si, Si-O-Al. Sau đó sử dụng các tác nhân kháng hóa và các chất tạo cấu trúc để tạo nên các cấu trúc thứ cấp. Các cấu trúc này sau đó sẽ liên kết lại với nhau tạo thành mầm tinh thể và mầm sẽ tiếp tục phát triển để tạo thành tinh thể zeolit hoàn chỉnh. Tùy thuộc vào cách ghép nối của các cấu trúc thứ cấp mà sẽ thu được zeolit có cấu trúc khác nhau. 1.2.4.2. Từ cao lanh [6] Cao lanh (kaolin) là một loại đất sét màu trắng được tìm thấy vào đầu thế kỷ 17. Thành phần hóa học chính của cao lanh là Al2Si2O5(OH)4 và hàm lượng theo lý thuyết của các chất gồm 46.54 % SiO2, 39.5 0% Al2O3 và 13.96 % H2O. Kaolinit là một dạng khoáng thuộc nhómcao lanh, với tỷsốSiO2/Al2O3 thường từ2.1 đến 2.4. Do đó, kaolinite là nguyên liệu tốt cho quá trình tổng hợp các loại zeolit nghèo silica. Các nhà nghiên cứu đã chứng minh được khi điều chế zeolit từ cao lanh phải luôn trải qua công đoạn xử lý nhiệt trước để chuyển cao lanh về dạng hoạt động meta cao lanh, giúp cho việc tổng hợp zeolit trở nên dễ dàng hơn [4,6,7]. Sau khi nung, cao lanh trở thành các pha