Đang tải... (xem toàn văn)
1. Tổng hợp các chất lỏng ion BMIMCl 1.1. Chuẩn bị hóa chất và dụng cụ Hóa chất Metyl imidiazol 99,5%, nbutyl clorua 99,5%, natri tetra floro borat (NaBF4) mua của công ty hóa chất Merk Schuchardt OHG, Đức. Etyl axetat 99,5%, axetone 99,55%, methanol 99%, etanol 99%, diclometan 99,5%, natri axetat 99%, amoni axetat 99% được mua của nhà máy hóa chất Guangdong Guanghua, Trung Quốc. Tất cảđều được sử dụng không qua tinh chế thêm. Dụng cụ Bình cầu đáy tròn 2 cổ 250ml Sinh hàn hồi lưu ruột gà Phiễu đong, phiễu chiết Cốc đựng 250ml Mấy khuấy từ có gia nhiệt, con từ Nhiệt kế 200oC, bình tam giác, pipet, quả bóp, bình hút ẩm.
1. Tổng hợp các chất lỏng ion [BMIM]Cl 1.1. Chuẩn bị hóa chất và dụng cụ Hóa chất Metyl imidiazol 99,5%, n-butyl clorua 99,5%, natri tetra floro borat (NaBF 4 ) mua của công ty hóa chất Merk Schuchardt OHG, Đức. Etyl axetat 99,5%, axetone 99,55%, methanol 99%, etanol 99%, diclometan 99,5%, natri axetat 99%, amoni axetat 99% được mua của nhà máy hóa chất Guangdong Guanghua, Trung Quốc. Tất cảđều được sử dụng không qua tinh chế thêm. Dụng cụ - Bình cầu đáy tròn 2 cổ 250ml - Sinh hàn hồi lưu ruột gà - Phiễu đong, phiễu chiết - Cốc đựng 250ml - Mấy khuấy từ có gia nhiệt, con từ - Nhiệt kế 200 o C, bình tam giác, pipet, quả bóp, bình hút ẩm. 1.2. Tổng hợp [BMIM]Cl Phản ứng : Cho 0,5 mol metyl imidiazol và 0,5 mol n-butyl clorua vào bình cầu 2 cổ. Sau đó khuấy và gia nhiệt tới nhiệt độ phản ứng trong thời gian cần thiết ta được 1 dung dịch có màu đỏ nhạt, nhớt. Sử dụng 50ml etyl axetat để chiết loại bỏ các chất còn dư trong dung dịch tạo thành. Thực hiện chiết thêm 3 lần để loại bỏ gần như hoàn toàn metyl imidiazol và n-butyl clorua chưa phản ứng. Gia nhiệt đến 80 o C cho đến khi khối lượng dung dịch không thay đổi để làm bay hơi hoàn toàn etyl axetat ta thu được [BMIM]Cl. Cân lượng chất lỏng ion thu được để đánh giá hiệu suất phản ứng. Sơ đồ qui trình Bước 1: Tổng hợp chất lỏng ILs Bước 2: Rửa dung dịch thu được bằng 50ml etyl axetat. Sau đó để lắng 7-10 ngày rồi chiết để lấy chất lỏng ion. 2. Đường phân PET thải xúc tác bởi ILs ( [BMIM]Cl ) 2.1 Nguyên liệu Chất lỏng ion Chất lỏng ion 1-butyl-3-metylimidazol clorua ([BMIM]Cl) được tổng hợp từ phòng thí nghiệm bộ môn Lọc Hóa Dầu, Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất Hà Nội. Sau khi được tổng hợp, sản phẩm được đo phổ IR và NMR để khẳng định sự tạo thành của chất lỏng ion. PET ( chưa có ) Etylenglycol Etylen glycol 99,5% được cung cấp bởi nhà máy hóa chất Guangdong Guanghua, Trung Quốc. 2.2 Tiến hành đường phân PET phế thải xúc tác bởi ILs ( [BMIM]Cl ) Một bình cầu 3 cổ 50ml được trang bị một nhiệt kế,một thiết bị ngưng tụ trào ngược,cho 5.0g PET ,20.0g Etylen glycol và một lượng nhất định ILs. Phản ứng đường phân được thực hiện dưới áp suất khí quyển ở nhiệt độ phản ứng nằm trong khoảng 160- 195 0 C thời gian đường phân từ 5-10 h. Bình đã được nhúng trong dầu gia nhiệt với nhiệt độ và thời gian cụ thể. Khi mỗi phản ứng đường phân đã kết thúc, các viên PET không được đề polymer hóa đã nhanh chóng tách ra khỏi pha lỏng trước khi các sản phẩm kết tủa. Sau khi lượng dư nước lạnh dung để rửa các viên PET chưa được đề polymer hóa ,nước sau đó được trộn với các sản phẩm cất. Các PET chưa được đề polymer hóa được thu lại, sấy khô, cân. Độ chuyển hóa của PET được xác định bởi phương trình (1): Phần trăm chuyển hóa của PET = [(W 0 – W 1 )/ W 0 ] . 100% (2.1) Trong đó, W 0 là lượng ban đầu của PET, còn W 1 là lượng PET chưa bị đề polymer hóa. Trong khi đó, hỗn hợp sản phẩm đường phân được khuấy mãnh liệt (nước cất lạnh sẽ hòa tan etylen glycol còn lại,chất lỏng ion và monomer) và sau đó được lọc. Các sản phẩm lọc thu được được cô đặc còn khoảng 100ml bằng cách đun sôi. Phần cô đặc này được bảo quản trong tủ lạnh ở 0 0 C trong 24h. Xuất hiện tinh thể màu trắng được hình thành dung dịch lọc,sau đó tách ra và sấy khô. Phần này được dán nhãn là A. Phần rắn không hòa tan trong nước cất lạnh được đun sôi trong 600ml nước cất trong điều kiện khuấy mạnh và sau đó được đem lọc. Phần lọc trong bước này được cô đặc tới 200ml bằng cách đun sôi. Sau đó ngâm phần lọc được cô đặc này trong một bình nước đá, kết tủa hình thành trong dung dịch lọc,sau đó lọc kết tủa và sấy khô. Phần cất này được dán nhãn B. Phần không hòa tan trong nước sôi được dán nhãn là C. Độ chọn lọc được xác định bởi phương trình (2). Độ chuyển hóa của PET Độ chuyển hóa của PET được xác định theo công thức (1): Độ chuyển hóa PET (2.1) Trong đó, W o là lượng PET ban đầu và W 1 là lượng PET còn lại chưa phản ứng. Độ chọn lọc của các sản phẩm Độ chọn lọc của các sản phẩm được tính theo công thức (2): Độ chọn lọc (% mol) (2.2) Sơ đồ qui trình 5.0g PET (dạng viên,đã rửa qua bằng axeton) + 20.0g Etylen glycol + ILs ([BMIM]Cl Thực hiện ở P khí quyển , t 0 = 160 – 195 0 C , t = 5 -10h,bình được gia nhiệt bằng dầu gia nhiệt và khuấy Sản phẩm 1 Lọc ( nóng) Lỏng rắn Hạ xuống t 0 phòng Rửa nước lạnh Khuấy,sau đó lọc Lỏng rắn Sản phẩm 3 Côcạn xuống 100ml thêm 600ml nước cất lạnh Sau đó để trong tủ lạnh 0 0 C,24h gia nhiệt,khuấy tới dd đồng Tinh thể trắng dung dịch nhất => Lọc. Cô đặc tới 200ml Ngâm nước đá Lọc PET dư Sản phẩm 2 Dung dịch PET (sạch) Dime,oligome => cho quay lại hh pư Dd (tái sinh Ils ) Tách, sấy khô Được A ( BHET) Không tan C (oligme) Dung dịch dd Kết tủa B (dime) . phản ứng. Sơ đồ qui trình Bước 1: Tổng hợp chất lỏng ILs Bước 2: Rửa dung dịch thu được bằng 50ml etyl axetat. Sau đó để lắng 7-10 ngày rồi chiết để lấy chất lỏng ion. 2. Đường phân PET thải. của PET, còn W 1 là lượng PET chưa bị đề polymer hóa. Trong khi đó, hỗn hợp sản phẩm đường phân được khuấy mãnh liệt (nước cất lạnh sẽ hòa tan etylen glycol còn lại,chất lỏng ion và monomer) và. được tổng hợp từ phòng thí nghiệm bộ môn Lọc Hóa Dầu, Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất Hà Nội. Sau khi được tổng hợp, sản phẩm được đo phổ IR và NMR để khẳng định sự tạo thành của chất lỏng ion. PET