BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
KHOA DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài: Nghiên cứu và tổng hợp xúc tác TiO
2
/MCM-41 định
hướng cho phản ứng oxi hóa p- xylen
Họ và tên: Nguyễn Văn Quỳnh
Lớp : Lọc hóa dầu – K53B
Hà Nội, tháng 6 - 2013
BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
KHOA DẦU KHÍ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài: Nghiên cứu và tổng hợp xúc tác TiO
2
/MCM-41 định hướng cho
phản ứng oxi hóa p- xylen
Giáo viên hướng dẫn Giáo viên phản biện
PGS.TS Phạm Xuân Núi TS. Nguyễn Thị Linh
Hà Nội, tháng 6 - 2013
Trường ĐH Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
LỜI CẢM ƠN
Luận văn của tôi được hoàn thành tại bộ môn Lọc- Hóa Dầu, khoa Dầu khí,
trường Đại học Mỏ - Địa chất.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến tập thể các thầy cô giáo trong bộ môn Lọc-
Hóa dầu, khoa Dầu khí, trường Đại học Mỏ - Địa chất đã tận tình giảng dạy và giúp
đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Mỏ - Địa chất.
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phạm Xuân Núi đã nhiệt tình giúp đỡ tôi
dẫn TiO
2
23
10 Hình 1.10 Thế oxi hóa- khử của một số kim loại ứng với mức năng
lượng vùng dẫn và vùng cấm của TiO
2
28
11 Hình 1.11 Cơ chế của quá trình oxy hoá chọn lọc p- xylen 33
12 Hình 1.12 Cơ chế quá trình oxi hoá xylen theo A. Cincotti 34
13 Hình 1.13
Sơ đồ chuyển hóa trong quá trình oxi hóa p-xylen thành
axit terephtalic
34
14 Hình 3.1 Kết quả đo XRD của mẫu MCM-41 40
15 Hình 3.2 Kết quả đo XRD của mẫu Ti-MCM-41 41
16 Hình 3.3 Kết quả đo XRD của mẫu TiO
2
/MCM-41 góc lớn 42
17 Hình 3.4 Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) của mẫu TiO
2
/MCM-41 43
18 Hình 3.5 Ảnh hiển vi điên tử quét (SEM) của mẫu Ti-MCM41 43
19 Hình 3.6 Ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM) của mẫu
TiO
2
/MCM-41
44
20 Hình 3.7 Kết quả phân tích EDX của mẫu Ti-MCM-41 45
21 Hình 3.8 Đường đẳng nhiệt hấp phụ- giải hấp phụ N
2
Anatase
16
3 1.3 Tính chất quang của một số oxit kim loại 21
4 3.1 Khoảng cách giữa các mặt mạng 41
5 3.2 Khoảng cách giữa hai tâm mao quản liền nhau 41
6 3.3 Tỉ lệ thành phần các nguyên tố trong xúc tác Ti-
MCM-41
46
7 3.4 Giá trị diện tích bề mặt riêng của xúc tác 47
8 3.5 Giá trị diện tích bề mặt của hai loại vật liệu 49
Trường ĐH Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
- Danh mục viết tắt
CTAB Cetyl trimetyl amoni bromit
ĐHCT Định hướng cấu trúc
I Tiền chất vô cơ
IUPAC Quy định chung về danh pháp quốc tế của các chất hóa học
M41S Họ vật liệu MQTB bao gồm MCM-41, MCM-48, MCM-50
MCM-41 Họ vật liệu MQTB có cấu trúc lục lăng
MCM-48 Họ vật liệu MQTB có cấu trúc lập phương
MCM-50 Họ vật liệu MQTB có cấu trúc lớp
MQTB Mao quản trung bình
SEM Scanning Electron Microscopy (hiển vi điện quét)
TEM Tranmission Electron Microscopy (hiển vi điện tử truyền qua)
TEOS Tetraethyl Orthosilicate
UV-VIS Ultraviolet – Visible (tử ngoại và khả kiến)
XRD X-Ray Diffraction (Nhiễu xạ Rơnghen)
Trường ĐH Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
EDX Phổ tán sắc năng lượng tia X (Energy Dispersive X-ray spectroscopy
BET Phương pháp đo đẳng nhiệt hấp phụ và khử hấp phụ nitơ
MỞ ĐẦU
hóa p-xylen.
Đồ án tốt nghiệp bao gồm các nội dung:
- Tổng hợp vật liệu xốp mao quản trung bình MCM-41 bằng phương pháp
tổng hợp thủy nhiệt.
- Tổng hợp vật liệu MCM-41 chứa titan bằng phương pháp tẩm và thay thế
đồng hình.
- Khảo sát đặc trưng của vật liệu bằng các phương pháp vật lý.
- Bước đầu thảo luận cơ chế phản ứng oxi hóa p- xylen trên hệ xúc tác chưa
titan.
Trường ĐH Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN
1.1. Vật liệu mao quản trung bình
1.1.1. Giới thiệu chung
Trong những năm gần đây, vật liệu nano đã thu hút sự quan tâm, đầu tư cũng
như nỗ lực phát triển rất lớn trên toàn thế giới trong cả hai lĩnh vực nghiên cứu và
phát triển công nghiệp bởi ứng dụng đa dạng của chúng trong nhiều lĩnh vực khác
nhau. Vật liệu xốp nano (nannoporous) chỉ là một phần trong vật liệu nano nhưng
dựa vào tính xốp cả chúng, ta có thể dùng trong việc trao đổi ion, khuếch tán, xúc
tác, sensor…
Theo International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) vật liệu
xốp có thể chia làm 3 loại như sau:
Bảng 1.1. Phân loại các vật liệu mao quản
Vật liệu Kích thước mao quản (A
o
) Ví dụ
Mao quản lớn (Macropore) > 500 Thủy tinh
Mao quản trung bình
(Mesopore)
20 – 500 M41S, các aerogel và các
vật liệu trụ lớp
và hydrocracking xúc tác trong dầu chưng cất chân không trở nên vô cùng quan
trọng. Theo khảo sát cho thấy khi cracking các phân tử lớn trong dầu chưng cất chân
không thì hoạt tính xúc tác của MCM-41 gần xấp xỉ zeolite và USY, cao hơn nhôm
silicat vô định hình. Hơn nữa xúc tác này cho dầu lỏng, ít khí và ít tạo cốc hơn. Từ
đó cho thấy rằng, nếu MCM-41 không phải là xúc tác chính cho quá trình FCC thì
nó cũng có khả năng tạo ra hoạt tính xúc tác cho chất nền. MCM-41 được dùng để
cracking sơ bộ các phân tử lớn (do kích thước lỗ rộng từ 20-100A
o
) tạo ra các phân
tử nhỏ hơn, dễ ràng hơn cho quá trình cracking tiếp theo sâu hơn bằng zeolit (ZSM
5/MCM-41).
Mặt khác, MCM-41 cũng là vật liệu sử dụng tốt cho quá trình đòi hỏi tính axit
tương đối yếu. Tiến hành phản ứng desunfo hóa của nguyên liệu ở áp suất dưới
100bar cho thấy hàm lượng dầu diesel tăng lên đáng kể đồng thời cũng thuận lợi
cho việc desunfo hóa.
Với bề mặt riêng lớn và khả năng có thể tạo ra các nhóm chức bề mặt khác
nhau, vật liệu MQTB là chất mang tốt nhất cho nhiều loại xúc tác. Ví dụ Ni-
Mo/MCM-41 rất hoạt động trong phản ứng hydrocracking phân đoạn gasoline.
Trong những năm gần đây, có nhiều nghiên cứu đưa các kim loại (Ti, Co, Ni, Cr,
Al, Fe…) và các oxit kim loại (TiO
2
, VO
x
, NiO, MnO, WO
x
, MnO
x
…) lên vật liệu
Trường ĐH Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
MQTB khác nhau. Ứng dụng của chúng ngày càng phong phú và có triển vọng
mặt để bề mặt vật liệu trở nên kị nước hơn và bền hơn trong môi trường có
chứa nước.
- Tăng bề dày thành mao quản của vật liệu và tăng hệ thống mao quản. Ví dụ:
bằng cách biến tướng vô định hình của MCM-41 bằng ZSM-5.
- Thêm các muối và gel tổng hợp để tăng cường độ quá trình ngưng tụ của các
nhóm silanol khi hình thành khung mạng vật liệu sẽ cải thiện khả năng liên
kết ngang của thành mao quản, gia tăng tính bền vững của vật liệu.
- Chuyển hóa các cấu trúc vô định hình thành dạng tinh thể.
- Tạo hỗn hợp composit giữa vật liệu MQTB và zeolite mao quản nhỏ cải tiến
tính bền vững thủy nhiệt và độ axit.
Chất định hướng cấu trúc + Tiền chất silicat
Trường ĐH Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
1.1.4. Phương pháp tổng hợp vật liệu MQTB
1.1.4.1 Chất định hướng cấu trúc
Templat hay chất định hướng cấu trúc là tác nhân định hình mạng lưới cấu trúc
trong quá trình hình thành vật liệu. Sự có mặt templat trong gel góp phần làm ổn
định mạng lưới nhờ tương tác hidro, tương tác tĩnh điện, tương tác Vander Walls.
Tác nhân này sẽ định hình cấu trúc vật liệu thông qua sự định hình của chúng. Để
tổng hợp vật liệu MQTB MCM-41, người ta sử dụng chất ĐHCT là CTAB. Dựa vào
nguyên tắc trên để tổng hợp vật liệu như ý muốn.
1.1.4.2 . Cơ chế hình thành vật liệu MQTB
Có rất nhiều cơ chế đã được đưa ra để giải thích quá trình hình thành các loại
vật liệu MQTB. Các cơ chế này đều có một đặc điểm chung là có sự tương tác của
các chất định hướng cấu trúc với các tiền chất vô cơ trong dung dịch. Để tổng hợp
vật liệu MQTB cần có ít nhất 3 hợp phần:
+ Chất ĐHCT (định hướng cấu trúc) đóng vai trò làm tác nhân định hướng cấu
trúc vật liệu.
+ Nguồn vô cơ như silic nhằm hình thành nên mạng lưới mao quản.
hóa ngưng tụ silicat tạo nên tường vô định hình của vật liệu oxit silic MQTB.
Các dạng silicat trong dung dịch có thể đóng vai trò tích cực trong việc định
hướng sự hình thành pha hữu cơ và vô cơ. Mặt khác, các phân tử chất định hướng
cấu trúc có vai trò quan trọng trong việc thay đổi kích thước mao quản. Thay đổi
phần kị nước của chất định hướng cấu trúc có thể làm thay đổi kích thước mao quản
mixen, do đó tạo ra khả năng chế tạo các vật liệu MQTB có kích thước mao quản
khác nhau. Ngoài ra, còn có một số cơ chế khác có cùng ý tưởng được đưa ra nhằm
bổ sung cho cơ chế trên.
Cơ chế sắp xếp silicat ống (Silicate rod Assembly)
David và các cộng sự đã dựa trên phổ
14
N-NMR nhận thấy rằng trong quá trình
tổng hợp MCM-41, pha tinh thể lỏng dạng lục lăng của chất định hướng cấu trúc
không hình thành trước khi thêm silicat. Họ giả thiết rằng có sự hình thành 2 hoặc 3
lớp mỏng silicat trên một mixen ống chất định hướng cấu trúc riêng biệt, các ống
Trường ĐH Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
này ban đầu sắp xếp hỗn loạn, sau đó mới hình thành cấu trúc lục lăng. Quá trình
gia nhiệt và làm già dẫn đến quá trình ngưng tụ của silicat tạo thành hợp chất
MQTB MCM-41.
Hình 1.3. Cơ chế sắp xếp silicat ống [3]
• Cơ chế lớp silicat gấp (Silicate Layer puckering)
Theo Steel và các cộng sự, các ion chứa Silic hình thành trên các lớp và các
mixen ống của chất định hướng cấu trúc. Quá trình làm già hỗn hợp làm cho các lớp
này gấp lại, đồng thời sự ngưng tụ silicat xảy ra hình thành nên cấu trúc MQTB.
• Cơ chế phù hợp mật độ điện tích (Charge Disnity Matching)
Một giả thiết khác của Stucky và các cộng sự [16, 19] cho rằng pha ban đầu
của hỗn hợp tổng hợp các cấu trúc lớp mỏng được hình thành từ sự tương tác giữa
ion silicat và các cation của chất định hướng cấu trúc. Khi các phân tử silicat bị uốn
cong để cân bằng mật độ điện tích với nhóm chức của chất định hướng cấu trúc, do
đó cấu trúc MQTB lớp mỏng chuyển thành cấu trúc MQTB lục lăng.
MQTB xảy ra thuận lợi. Nếu sử dụng cấu trúc có độ dài mạch Cacbon khác nhau thì
vật liệu điều chế được có diện tích bề mặt riêng và kích thước mao quản khác nhau.
Đuôi ankyl càng dài thì kích thước mao quản càng tăng nhưng thường nhỏ hơn
40A
o
. Để có kích thước mao quản lớn hơn thường sử dụng các phân tử phát triển
đuôi của các chất HĐBM như 1,3,5-trimetyl benzene. Thông thường để điều chế
MCM-41 thường sử dụng xetyltrimetylamonibromua (CTAB). Đây là các phân tử
tích điện cation có khả năng hòa tan silic do là một bazơ mạnh, độ pH cao nên làm
tăng mức độ hòa tan của hệ.
Theo khảo sát thì để tổng hợp vật liệu MQTB MCM-41 thì tỉ lệ template/Si
dao động từ 0.1 – 1 và khoảng tốt nhất là 0.3 thì cấu trúc mao quản khá đều đặn.
1.1.5.2. Ảnh hưởng của thời gian, tỉ lệ OH
/Si, Si/ Ti lên hàm lượng titan trong
mạng lưới
Hàm lượng titan trong mạng là một đặc trưng quan trọng quyết định hoạt tính
của Ti- MCM-41[8]. Quy luật thay thế đồng hình ion Si trong mạng bởi ion Ti
4+
rất
phức tạp, liên quan đến lực căng năng lượng của các tương tác ion mà cho đến nay
người ta vẫn thảo luận và chưa khẳng định về cơ chế. Nói chung người ta muốn đưa
titan vào mạng càng nhiều càng tốt. Hàm lượng titan trong mạng tỉ lệ nghịch với
thời gian kết tinh và tỉ lệ Si/Ti. Có thể giả thiết rằng toàn bộ titan trong sol sẽ tham
gia vào cấu trúc ngay giai đoạn đầu. Tuy nhiên khi các ion Ti
4+
đã thay thế đồng
Trường ĐH Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
hình các ion silic sẽ làm thay đổi thể tích các ô mạng cơ sở và biến đổi lực căng làm
giảm khả năng tiếp tục gắn các ion khác vào mạng. Vì thế nếu tiếp tục tăng nồng độ
C
vật liệu tạo thành silicagel hoặc zeolite. Điều này có thể giải thích là do ở nhiệt độ
cao tương tác giữa các chất HĐBM và tiền chất vô cơ yếu.
Để giãn rộng mao quản, MCM-41 được điều chế ở nhiệt độ thấp hơn 70
o
C sau
đó đun nóng chất rắn trong dung dịch nguyên khai của nó.
1.1.5.4. Ảnh hưởng của nguồn Silic
Nguồn silic có ảnh hưởng rất lớn đến độ tinh thể, kích thước tinh thể, hoạt
tính và độ chọn lọc xúc tác của MCM- 41.
Nếu nguồn Silic là SiO
2
vô định hình thì tinh thể lớn và không đồng đều. Để
thu được những tinh thể bé nói chung nên sử dụng nguồn silic ban đầu có hàm
lượng silica monomer lớn vì nguồn silic này cho tốc độ kết tinh cao hơn dạng nguồn
polymer. Bởi vậy hiện nay để tổng hợp MCM-41 hầu hết sử dụng silicon ankoxit
Trường ĐH Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
(TOES). Đây là nguồn silic tinh khiết. Do đó việc gán titan hay các kim loại vào
mạng của vật liệu sẽ dễ dàng hơn vì trong gel ban đầu các kim loại sẽ phân tán tốt
và đồng đều giữa các nhóm monosilicat, cho hàm lượng của các kim loại đưa vào
khung cao hơn so với sử dụng các nguồn silic khác. Ngoài ra, silic cũng có thể được
lấy từ nguồn thủy tinh lỏng. Độ tinh khiết của Silic trong thủy tinh lỏng tuy không
cao bằng TOES nhưng ưu điểm của thủy tinh lỏng là kinh tế hơn nhiều so với
TOES.
1.1.6 Vai trò xúc tác của MCM-41
1.1.6.1. Xúc tác axit
Lĩnh vực đầu tiên ứng dụng vật liệu M41S có thể nghĩ ngay đến đó là xúc tác
cracking các phân tử lớn,cồng kềnh. Corma [20] đã so sánh Al-MCM-41,
aluminosilicat vô định hình và zeolit USY (zeolit Y) làm xúc tác cracking n-hexan,
thì USY có hoạt tính gấp 140 lần Al-MCM-41 [6]. Điều này có thể giải thích vì số
có hoạt tính cao và tâm axit trung bình Al-MCM-41 [6] cho phép quá trình đồng
phân hoá tạo ra isoolefin. Isoolefin lại được hydro hoá ở tâm kim loại tạo thành
isoparafin. Do sự phân tán của Pt trên bề mặt của Al-MCM-41 tốt hơn trên
aluminosilicat vô định hình nên quá trình cracking xảy ra ít hơn, sản phẩm thu được
tốt hơn.
1.1.6.2. Xúc tác oxy hoá – khử
Xúc tác oxy hoá chọn lọc parafin, olefin và alcol thu được thành công lớn với
xúc tác titansilicat. Do đó để có thể tiến hành được với những phân tử lớn thì phải
cố gắng mở rộng kích thước lỗ đối với loại xúc tác này. Trước kia phải sử dụng xúc
tác Ti-β-zeolit, thì đến năm 1994 đã tổng hợp được Ti-MCM-41 [22] có thể oxy hoá
olefin thành epoxy sử dụng H
2
O
2
hoặc hydropeoxit hữu cơ làm tác nhân oxy hoá.
Phản ứng oxy hoá các chất khác cũng đã được tiến hành với hiệu quả cao.
Một xúc tác axit oxy hoá hai chức năng được điều chế thành công cho phép
xúc tác cho phản ứng hai bước trên cùng một vật liệu. Đó là Ti-Al-MCM-41 chứa
trung tâm oxy hoá là titan phối trí 4, kết hợp với tâm axit là H
+
và nhôm phối trí 4.
Xúc tác được thử với tert-butyl hydropeoxit trong phản ứng oxy hoá nhiều bước
linalool (CH
3
)
2
C=CH(CH
2
)
2
1.1.6.5. Các lĩnh vực ứng dụng khác
Ngoài ra các vật liệu xốp còn rất nhiều những ứng dụng thú vị như: Sử dụng
vật liệu xốp để điều khiển chọn lọc hình học trong quá trình polime hoá styren,
metylmetacrylat và vinyl axetat; dùng các vật liệu xốp trong chế tạo vật liệu cảm
biến, tế bào năng lượng, điện cực nano, trong các thiết bị quang học, pin, tế bào
nhiên liệu… trong một số công trình nghiên cứu gần đây người ta đã thông báo sử
dụng ưu điểm về lỗ xốp của vật liệu mao quản trung bình để tổng hợp các phần tử
nano nằm trong những lỗ xốp này, đây cũng là thông tin thú vị và nó sẽ mở ra một
hướng nghiên cứu mới thu hút được nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học.
Trường ĐH Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
1.2. Cấu trúc, tính chất vật lý, hóa học của TiO
2
1.2.1. Cấu trúc và tính chất vật lý
TiO
2
là chất màu trắng khi đun nóng có màu vàng, khi làm lạnh thì trở lại
màu trắng. Tinh thể TiO
2
có độ cứng cao, khó nóng chảy (t
o
nc
= 1870
o
C)
TiO
2
có bốn dạng thù hình. Ngoài dạng vô định hình, nó còn có ba dạng tinh
thể Anatase (tetragonal), Rutile (tetragonal) và Brookite (orthorhombic).
Rutile là dạng bền phổ biến nhất của TiO
2
Trường ĐH Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.7. Hình khối bát diện của TiO
2
Các mạng lưới tinh thể của Rutile, Anatase và Brookite khác nhau bởi sự biến
dạng của mỗi hình tám mặt và các gắn kết giữa các octahedral. Hình tám mặt trong
Rutile không đồng đều hơi bị biến dạng thoi. Các octahedral của Anatase bị biến
dạng hơi mạnh hơn, vì vậy mức đối xứng của hệ là khớp hơn. Khoảng các Ti-Ti
trong Anatase lớn hơn trong Rutile nhưng khoảng cách Ti-O trong Anatase lại ngắn
hơn so trong Rutile. Trong cả ba dạng thù hình của TiO
2
các octahedral được nối với
nhau qua đỉnh hoặc qua cạnh (Hình 1.6 và Hình 1.7)
Bảng 1.2. Một số tính chất vật lý của tinh thể Rutile và Anatase
Các thông số Rutile Anatase
Cấu trúc tinh thể Tứ diện Tứ diện
Thông số
mạng
A (A
o
) 4.58 3.78
C (A
o
) 2.95 9.49
Khối lượng riêng (g/cm
3
) 4.25 3.895
Chiết suất 2.75 2.54
Độ rộng vùng cấm (eV) 3.05 3.25
Nhiệt độ nóng chảy (
o
O (1.1)
Điểm khác biệt của Ti (IV) so với các kim loại khác là trong môi trường axit
đủ mạnh nó không tạo phức aquo [Ti(H
2
O)
6
]
4+
mà ở dạng cation phức tạp (TiO)
n
2n+
.
Hiện tượng trên xảy ra do kích thước nhỏ và điện tích lớn của titan và cũng do vân
trong của titan tạo liên kết phối trí với cặp điện tử không liên kết với oxi làm tăng
độ bền liên kết [TiO]
2+
.
Với kiềm nóng chảy, tùy thuộc vào hàm lượng MOH sẽ tạo thành M
4
TiO
5
, M
4
TiO
4
,
M
4
TiO
3.
trong nước;
Ti(OR)
4
+ 4 H
2
O → Ti(OH)
4
+ 4ROH (1.4)
TiOSO
4
+ 3H
2
O → Ti(OH)
4
+ H
2
SO
4
(1.5)
TiOCl
2
+ 3H
2
O → Ti(OH)
4
+ 2HCl (1.6)
Na
2
TiO
3
cùng nhỏ bé được phân bố trong chất phản ứng.
1.3.2. Những yêu cầu cơ bản đối với xúc tác công nghiệp
Tiêu chuẩn của một xúc tác công nghiệp rất nghiêm ngặt. Hai tiêu chuẩn
chính là hoạt tính và tuổi thọ của xúc tác. Chất xúc tác phải làm tăng tốc độ phản
ứng mong muốn trong điều kiện nhất định và có khả năng làm việc lâu dài. Những
nguyên nhân chính làm giảm tuổi thọ xúc tác là: ngộ độc thuận nghịch vì các tạp
chất trong chất phản ứng hoặc do phản ứng phụ. Biến đổi thuận nghịch trạng thái
vật lý như giảm bề mặt riêng do kết dính hoặc do độ bền cơ học. Xúc tác bị ngộ độc
thuận nghịch có thể được phục hồi bằng cách xử lý thích hợp: oxy hóa, rửa, sấy…
Trong khi điều chế, người ta luôn quan tâm đến độ bền xúc tác để hạn chế tối đa tổn
thất xúc tác do nguyên nhân vật lý và cơ học.
1.3.3. Xúc tác kim loại
Kim loại có khả năng xúc tác tốt cho các phản ứng hóa học như: hydro hóa,
đề hydro hóa, oxy hóa… Để có mật diện tích bề mặt tối đa cho một đơn vị khối
lượng vật liệu, ngoài việc tạo ra các hạt có kính thước nhỏ, người ta còn tạo ra xúc
tác kim loại trên chất mang (VD: chất mang là Al
2
O
3
, SiO
2
, than hoạt tính, MCM-
41…). Các phản ứng xúc tác xảy ra trên các tâm hoạt động chỉ bao gồm một, hai,
hoặc một tập hợp các nguyên tử kim loại.
1.3 4. Xúc tác oxit kim loại
Xúc tác oxit kim loại có thể được phân loại dựa theo tính chất hóa lý, độ dẫn
điện… Xúc tác oxit kim loại có hoạt tính kém hơn xúc tác kim loại. Tuy nhiên,
Copyright: Tài liệu đại học ©