ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Họ tên học viên cao học: NGUYỄN THỊ HẢI HÀ TỔNG HỢP VÀ ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU
MCM-41 BIẾN TÍNH
Chuyên ngành: Hóa Vô Cơ Cán bộ hướng dẫn : TS. LÊ THỊ SỞ NHƯ
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
TÀI LIỆU THAM KHẢO 6

2

1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
Zeolit thuộc nhóm vật liệu vi xốp được phát hiên vào năm 1756 bởi Cronstedt
– một nhà khoa học người Thụy Điển [7]. Trong gần 4 thập kỷ qua, zeolit tổng hợp
đã được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hoá học như là một chất hấp phụ, chất
trao đổi ion và chất xúc tác rất hiệu quả và đa dạng. Tuy nhiên trong quá trình sử
dụng, người ta càng ngày càng phát hiện khuyết điểm của loại vật liệu này. Đó là
kích thước mao quản tương đối nhỏ nên zeolit bị hạn chế trong việc hấp phụ và
chuyển hoá các phân tử lớn.
Đầu thập kỷ 90, các nhà khoa học đã khám phá ra được một loại vật liệu mới:
vật liệu xốp mao quản trung bình (MQTB), chúng có độ đồng đều và độ trật tự cao.
Loại vật liệu này có kích thước lỗ có thể đạt đến 100Å được tổng hợp theo hướng
khuôn tinh thể lỏng [5]. Vật liệu xốp MQTB ra đời đã mở ra triển vọng mới cho
ngành công nghệ xúc tác. Với bề mặt riêng lớn, cấu trúc mao quản đồng đều với độ
trật tự cao, kích thước mao quản lớn cho phép các phân tử lớn có thể dễ dàng
khuếch tán và tham gia phản ứng bên trong mao quản. Tuy nhiên nhược điểm của
vật liệu này lại là độ bền thuỷ nhiệt kém và độ axit yếu do cấu trúc thành mao quản
là cấu trúc vô định hình [1].
Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã cố gắng tìm những cách khác
nhau để tận dụng các ưu điểm của hai loại vật liệu trên [4]. Một trong các cách đó là
tinh thể hoá thành mao quản bằng các vi tinh thể như zeolit X, ZSM-5, mordenit…
[1, 3, 8]. Hứa hẹn đây sẽ là một loại vật liệu xúc tác khắc phục được nhược điểm
của zeolit và MQTB, đồng thời lại phát huy được những ưu điểm của chúng. Vật
liệu này có chứa đồng thời cả các vi mao quản và mao quản trung bình, có độ
bền thuỷ nhiệt cao hơn, độ axit mạnh hơn so với vật liệu MQTB. Đồng thời trong
phản ứng cracking các phân tử lớn, đầu tiên các phân tử lớn sẽ phản ứng ở trong các
mao quản trung bình, sau đó sẽ tiếp tục phản ứng trong các vi mao quản cho phép

- Tổng hợp M-MCM-41 từ mầm zeolit Y (với M là kim loại nguyên tố d)
- Đặc trưng vật liệu bằng các phương pháp vật lý
4

4. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
4.1. Đẳng nhiệt hấp phụ - giải hấp phụ (BET)
Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ - giải hấp phụ N
2
ở nhiệt độ -196
o
C (77 K), áp suất
770 mmHg.
Đường đẳng nhiệt hấp phụ trong vùng P/P
0
nhỏ (0,05 ÷ 0,35) ứng dụng để đo diện tích
bề mặt riêng, còn toàn bộ đường đẳng nhiệt hấp phụ dùng để xác định phân bố kích thước
lỗ xốp theo công thức Barrett-Joyner-Halenda (BJH).
4.2. Hiển vi điện tử quét (SEM)
Hiển vi điện tử quét cho phép quan sát được hình ảnh bề mặt, kích thước hạt, mức độ
trật tự của xúc tác.
4.3. Nhiễu xạ Rơnghen (XRD)
Giản đồ nhiễu xạ giúp xác định có zeolit Y trong thành mao quản (chụp góc lớn), cũng
như cấu trúc lục lăng, mức độ trật tự của MCM-41( chụp góc nhỏ) của xúc tác.
Ống phát tia X bằng Cu với bước sóng Kα = 1,540
o
A
điện áp 30 KW, cường độ dòng
ống phát ra 0,01 A, góc quét 2θ thay đổi từ 20 ÷ 70
o
(góc lớn) và từ 0 ÷ 10

o
C trong 10 ngày [8]. Sau đó lấy
mẫu ra lọc lấy Y/MCM-41 và sấy khô rồi đem đặc trưng bằng XRD để đánh giá độ
bền thủy nhiệt.
5

5. NƠI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN
Phòng thực hành Hóa vô cơ – Bộ môn Hóa vô cơ – Khoa Hóa – Trường Đại
học Khoa học và Tự nhiên – Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh.
6. THỜI GIAN THỰC HIỆN (dự kiến)
Thời gian
Công việc thực hiện
Tiến độ quá
trình thực hiện
7/2012 - 9/2012
1. Thu thập tài liệu liên quan đến đề tài.
2. Lập đề cương nghiên cứu
3. Chuẩn bị các hóa chất
Đang thực hiện
9/2012 – 7/2013
1. Tổng hợp mầm zeolit Y
2. Tổng hợp MCM-41 từ mầm zeolit Y
3. Tổng hợp M-MCM-41 từ mầm zeolit Y
(với M là kim loại nguyên tố d)
4. Đặc trưng vật liệu bằng các phương
pháp vật lý
Chưa thực hiện

7/2013 – 8/2013
Viết luận văn

sieve with high stability from Kaolin and its catalyic property”, Applied clay
science, vol 62-63, pp. 32-40.