Đang tải... (xem toàn văn)
Sự phát triển và tiến bộ của khoa học kỹ thuật trong các ngành công nghiệp hóa học , hóa dầu, thực phẩm có liên quan và gắn bó chặt chẽ với việc sử dụng các loại xúc tác. Đặc biệt trong hóa dầu chất xúc tác đóng vai trò quan trọng và là nền tảng cho sự phát triển của ngành. Đối với ngành công nghiệp hóa học nói chung và lĩnh vực lọc hóa dầu nói riêng, công nghệ xúc tác và hấp phụ có vai trò cực kỳ quan trọng, tham gia vào gần như toàn bộ quá trình sản xuất, quyết định chất lượng đầu ra của nhiên liệu và nguyên liệu cho sản xuất các sản phẩm. Vì xúc tác không chỉ: Tạo được nhiều sản phẩm và kinh tế hơn (giúp tăng tốc độ phản ứng, đơn giản hóa các bước phản ứng, giảm chi phí đầu tư, phản ứng tiến hành ở điều kiện trung bình (T, P thấp) giảm năng lượng tiêu thụ), mà còn giúp giảm đáng kể lượng chất thải trong quá trình chế biến thành phẩm, làm sạch khí thải độc hại và bảo vệ môi trường (Nâng cao độ chọn lọc sản phẩm mong muốn, làm giảm lượng nguyên liệu chất thải không mong muốn, thay thế các nguyên liệu nguy hiểm và độc hại.
ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC KHOA HÓA Đề tài TỔNG QUAN VẬT LIỆU ZEOLIT Fe-ZSM-5 ĐINH VĂN SAO BỘ MÔN: HÓA HỮU CƠ KHÓA 2012 – 2016 Huế 11/2015 MỞ ĐẦU Sự phát triển tiến khoa học kỹ thuật ngành công nghiệp hóa học , hóa dầu, thực phẩm có liên quan gắn bó chặt chẽ với việc sử dụng loại xúc tác Đặc biệt hóa dầu chất xúc tác đóng vai trò quan trọng tảng cho phát triển ngành Đối với ngành công nghiệp hóa học nói chung lĩnh vực lọc hóa dầu nói riêng, công nghệ xúc tác hấp phụ có vai trò quan trọng, tham gia vào gần toàn trình sản xuất, định chất lượng đầu nhiên liệu nguyên liệu cho sản xuất sản phẩm Vì xúc tác không chỉ: Tạo nhiều sản phẩm kinh tế (giúp tăng tốc độ phản ứng, đơn giản hóa bước phản ứng, giảm chi phí đầu tư, phản ứng tiến hành điều kiện trung bình (T, P thấp) giảm lượng tiêu thụ), mà giúp giảm đáng kể lượng chất thải trình chế biến thành phẩm, làm khí thải độc hại bảo vệ môi trường (Nâng cao độ chọn lọc sản phẩm mong muốn, làm giảm lượng nguyên liệu chất thải không mong muốn, thay nguyên liệu nguy hiểm độc hại) Nhung thực tiễn sản xuất cho thấy, vấn đề môi trường an toàn hai yếu tố quan trọng định tồn phát triển ngành công nghiệp Trên giới có nhiều hoá chất sử dụng không nguyên tắc gây nguy môi trường sức khoẻ người Các hoá chất thải môi trường nhiều đường khác nhau: khí thải, nước thải Phenol dẫn xuất chúng số chất độc nguy hiểm, tồn lâu môi trường, có khả gây ung thư Cho đến số công nghệ xử lý nước uống thường dùng clo để sát trùng Nếu nước có hàm lượng phenol định hợp chất phenol chứa clo hình thành làm cho nước có mùi vị lạ Do đó, nhu cầu phân huỷ hoàn toàn phenol dẫn xuất chúng thành CO2, H2O chuyển hoá chúng dạng oxy hoá phương pháp sinh học cần thiết Ngày nay, có nhiều công trình nghiên cứu sử dụng hệ xúc tác khác để xử lý phenol dẫn xuất chúng nước thải thành CO2 H2O Các kỹ thuật xử lý phenol hầu hết sử dụng phương pháp đồng thể chứa ion kim loại làm xúc tác (Fe2+, Cu2+, ) Hệ xúc tác Fenton với tác nhân oxy hoá H2O2 hệ xúc tác hữu hiệu để xử lý oxy hoá phenol nước thải Nhưng việc sử dụng Fe muối kim loại khác làm xúc tác đồng thể gặp nhiều khó khăn việc thu hồi chúng tác nhân gây ô nhiễm thứ cấp Xuất phát từ nguyên nhân đó, em tìm hiểu “ TỔNG QUAN VẬT LIỆU Fe-ZSM-5” Vật liệu ứng dụng làm xúc tác dị thể kiểu Fenton có khả xử lý hợp chất hữu gây ô nhiễm môi trường Tổng quan Zeolit Fe-ZSM-5 1.1 Giới thiệu chung Zeolit Fe-ZSM-5 có cấu trúc MFI, Si4+ thay đồng hình Fe3+ mạng tinh thể Một phương pháp thay đổi tính chất axit bề mặt zeolit thay đồng hình ion khác Fe, Ga, B, Ti, Co cho Si4+ Mặt khác, thay mở khả ứng dụng họ MFI Fe-ZSM-5 tính chất xúc tác axit có tính chất oxy hoá khử Vì vậy, dùng phản ứng chuyể hoá hydrocacbon theo chế cacbocation mà sử dụng phản ứng oxy hoá khử để xử lý chất ô nhiễm môi trường nước khí 1.2 Khái niệm Fe-ZSM-5 có chung thành phần, cấu trúc tính chất hóa lý bề mặt zeolit họ MFI Zeolit ZSM-5 metalosilicat tinh thể có thành phần hóa học mạng sở : Nan.[Mn.Si96_n0l92].16H20 (n < 27) Zeolit Fe-ZSM-5 hợp chất vô dạng tinh thể có cấu trúc không gian ba chiều, lỗ xốp đặc biệt trật tự cho phép chúng phân chia (Rây) phân tử theo hình dạng kích thước - Thành phần chủ yếu Zeolít Si, Fe, Oxi số kim loại kiềm, kiềm thổ khác - Đặc điểm cấu trúc Zeolít Fe-ZSM-5 Zeolít Fe-ZSM-5 có cấu trúc tinh thể, khung tạo thành mạng lưới không gian chiều tứ diện TO4 ( T Si Fe ) Mỗi tứ diện TO4 có ion O2- bao quanh cation T (Si, Fe) Mỗi tứ diên liên kết với tứ diện bên cạnh cách góp chung nguyên tử oxy đỉnh Trong tứ diện FeO có hoá trị số phối trí nên tứ diện FeO4 mang điện tích âm Điện tích âm bù trừ cation kim loại, gọi cation bù trừ điện tích khung - thường cation kim loại kiềm Vì vậy, số cation kim loại hoá trị thành phần hoá học Zeolit số nguyên tử nhôm ( Fe ) Hình Cấu trúc Fe1.3 Tâm ZSM-5 xúc tác tinh thể zeolit Fe-ZSM-5 Sự phân bố sắt kim loại khác zeolit nghiên cứu cách có hệ thống Nói chung, sắt tồn ba vị trí zeolit sau[1]: - Ở tâm tứ diện mạng lưới tinh thể - Ở mao quản tinh thể - Ở bề mặt tinh thể Hình Các dạng tồn sắt tinh thể zeolit Fe-ZSM-5 Ba vị trí tồn khác Fe khuôn khổ tứ diện zeolite monolith ZSM5, thay nguyên tử silicon -Loại I: ion Fe3+ thay đồng hình Si4+ mạng lưới tinh thể Cation bù trừ điện tích âm mạng lưới - Loại II: ion Fe3+ nằm ranh giới tứ diện (trong mạng) bát diện (ngoài mạng) - Loại III: tâm sắt Fe(OH),+ vị trí cation bù từ điện tích âm mạng lưới Ngoài ba loại sắt tồn dạng oxyt Fe xOy nằm hệ thống mao quản nằm bề mặt tinh thể Để nghiên cứu trạng thái liên kết nguyên tử sắt tinh thể, người ta sử dụng phương pháp phổ cộng hưởng từ điện tử EPR Phương pháp cho phép phát lượng nhỏ sắt Từ phổ EPR xác định hệ số tách phổ Lande 2, thông số quan trọng để xác định trạng thái liên kết sắt Tại giá trị g ~4,3 peak đặc trưng cho ion Fe3+ vị trí tâm tứ diện TO 4, g ~2 peak đặc trưng cho ion Fe3+ vị trí tâm bát diện phối trí với nguyên tử oxy hay vị trí cation bừ trừ điện tích âm mạng lưới nằm hệ thống mao quản zeolit [2] 1.4 Tổng hợp zeolit Fe-ZSM-5 Hình Quá trình tổng hợp Fe-ZSM-5 1.4.1 Nguyên liệu - Thủy tinh lỏng Na2SiO3 ( d= 1,37 ) - Sắt (III) nitrat Fe(NO3)3.9H2O - Axit oxalic C2H2O4.2H2O - Axit sunfuric H2SO4 98% - Tetra propyl amoni bromua ( TPA- Br ) 1.4.2 Các bước tiến hành - Về nguyên tắc, zeolit tổng hợp phương pháp thuỷ nhiệt Phương pháp tổng hợp thuỷ nhiệt bao gồm giai đoạn chuẩn bị hydrogel aluminosilicat, già hoá, kết tinh, lọc, rửa sấy Tiếp theo biến tính zeolit để đáp ứng mục đích sử dụng + Dung dịch A gồm: Thủy tinh lỏng nước cất khuấy đều, pH = 12 + Dung dịch B gồm: sắt (III) nitrat, axit oxalic, axit sunfuric 98% nước cất khuấy sắt (III) nitrat axit oxalic hòa tan hoàn toàn, dung dịch tạo thành có màu vàng nhạt pH= l + Dung dịch C: TPA-Br nước cất Dung dịch A Dung dịch B Khuấy Già hóa Kết tinh thủy nhiệt Dung dịch C Lọc, rửa Nung Fe-ZSM-5 Sấy Hình Sơ đồ tổng hợp Fe-ZSM-5 - Quá trình hình thành gel Ba dung dịch A, B, C phối trộn khuấy tạo gel đồng thể Chuyển hỗn hợp gel đồng thể vào bình teflon giữ nhiệt độ phòng 24 - Quá trình kết tinh thủy nhiệt Quá trình kết tinh bao gồm hai giai đoạn: tạo nhân tinh thể phát triển tinh thể Tốc độ tạo nhân tốc độ phát triển tinh thể yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất kết tinh kích thước tinh thể zeolit trình kết tinh Đặt bình teflon vào autoclave đưa vào tủ sấy Duy trì nhiệt độ tủ sấy 170°C 72h Mục đích trình nhằm kết tinh thành dạng cấu trúc tinh thể thích hợp - Rửa, lọc, sấy nung Trong autoclave, sản phẩm tinh thể lắng lớp chất lỏng suốt Lọc rửa tinh thể nhiều lần nước cất tới pH=7 Sấy khô không khí 120°c giờ, nung tiếp 550°c Mục đích trình sấy nung nhằm để loại bỏ nước, chất tạo cấu trúc Để loại bỏ hoàn toàn chất tạo cấu trúc nằm mao quản đòi hỏi nhiệt độ nâng lên cách từ từ tránh việc tạo thành cốc bám dính bề mặt mao quản, ngăn cản trình thoát chất tạo cấu trúc làm giảm chất lượng xúc tác thu Sự tổng hợp Fe-ZSM-5 khó A1-ZSM-5 điều kiện kết tinh (nhiệt độ, độ pH cao), ion Fe3+ dễ bị kết tủa Do việc tìm tham số thích hợp cho trình kết tinh (thời gian, pH, nồng độ ) quan trọng 1.5 Nghiên cứu đặc trưng tính chất lý hóa, cấu trúc xúc tác Trong lĩnh vực khoa học thực nghiệm có nhiều phương pháp khác sử dụng để nghiên cứu đặc trưng tính chất hoá lý cấu trúc tinh thể vật liệu Việc lựa chọn phương pháp phụ thuộc vào loại cấu trúc mục đích nghiên cứu Kỹ thuật Phổ hấp thụ hồng ngoại (IR) Mục đích Nghiên cứu đặc trưng liên kết mạng tinh thể Phổ nhiễu xạ Rơnghen ( XRD ) Nghiên cứu cấu trúc tinh thể thành phần hóa học vật liệu Hiển vi điện tử quét ( SEM ) Xác định hình dạng kích thướt tinh thể 1.5.1 Phổ hấp thụ hồng ngoại ( IR ) Phương pháp dựa nguyên tắc: chiếu chùm tia đơn sắc có bước sóng nằm vùng hồng ngoại (50-10.000 cm-1) qua chất phân tích, phần lượng bị chất hấp thụ làm giảm cường độ tia tới Sự hấp thụ tuân theo định luật Lambert-Beer: D = lg Trong đó: D : Mật độ quang I0, I: Cường độ ánh sáng trước sau khỏi chất phân tích C: Nồng độ chất phân tích, k hệ số hấp thụ, d chiều dày cuvet Phân tử hấp thụ lượng thực dao động (xê dịch hạt nhân nguyên tử xung quanh vị trí cân bằng) làm giảm độ dài liên kết nguyên tử góc hoá trị tăng giảm tuần hoàn, có dao động làm biến đổi moment lưỡng cực điện liên kết xuất tín hiệu hồng ngoại Đường cong biểu diễn phụ thuộc độ truyền quang vào bước sóng phổ hấp thụ hồng ngoại Mỗi nhóm chức liên kết có tần số (bước sóng) đặc trưng peak phổ hồng ngoại Như vậy, vào tần số đặc trưng xác định liên kết nguyên tử hay nhóm nguyên tử, từ xác định cấu trúc chất phân tích Bảng FT-IR quang phổ mẫu xúc tác: (a) Fe-ZSM-5 (b) sử dụng Fe-ZSM-5 zeolite màng xúc tác (8 giờ) (c) sử dụng Fe-ZSM-5 zeolite chất xúc tác màng (40 giờ) Nhận dạng sản phẩm phổ hấp thụ hồng ngoại ( IR ) Theo tài liệu [7] vùng 400cm-1-1300 cm-1, aluminosilicat vô định hình tinh thể (zeolit) có đám phổ đặc trưng sau đây: - Đám phổ vùng 420cm-1-500 cm-1 đặc trưng cho dao động biến dạng liên kết T- О bên tứ diện T04 (T= Si, Fe, Al) Đám phổ không đặc trưng cho cấu trúc tinh thể Pha tinh thể hay vô định hình chứa tứ diện T04 cho đám phổ - Đám phổ 500 cm-1- 650 cm-1 đặc trưng cho dao động vòng kép (4, 5, cạnh) Nó đặc trưng cho trạng thái tinh thể zeolit Đối với zeolit ZSM-5 (vòng kép cạnh) đám phổ 550 cm-1 dùng làm chuẩn để xác định hàm lượng pha tinh thể Đám phổ 650 cm-1- 950 em-1 đặc trưng cho dao động hoá trị đối xứng T-O-T bên bên TO Do đó, vùng có đám phổ đặc trưng cho trạng thái tinh thể - Đám phổ 950 cm-1-1200 cm-1 đặc trưng cho dao động hoá trị bất đối xứng TO4 - Đám phổ xung quanh 1220 cm-1 đặc trưng cho dao động hoá trị bất đối xứng liên kết TO4 nên nhạy với biến đổi cấu trúc Nhưng cường độ đám phổ 1220 cm-1 luôn bé nhiều so với cường độ đám phổ 550 cm-1 nên người ta không sử dụng chúng làm tiêu chuẩn xác định độ tinh thể Đối với ZSM-5, tác giả [8] đề nghị rằng, đám phổ 550 cm-1 đặc trưng cho tổ hợp vòng kép cạnh kiểu 5-5, đám phổ 1200 cm-1 đặc trưng cho dao dộng chuỗi vòng cạnh có trục đối xứng xoắn bậc hai Tần số ( cm-1) 451 543 796 1099 1230 Đặc trưng Dao động biến dạng liên kết T- O tứ diện TO4 Dao động vòng kép cạnh Dao động hóa trị đối xứng liên kết T-O-T Dao động hóa trị bất đối xứng TO4 Dao động hóa trị bất đối xứng T04 Dựa phổ hồng ngoại ta thấy rằng: mẫu tổng hợp xuất đám phổ vùng 550 cm-1 đặc trưng cho dao động vòng kép cạnh 10 5.1.2 Nhiễu xạ Rơnghen ( XRD ) Phương pháp nhiễu xạ Rơnghen phương pháp sử dụng phổ biến để nghiên cứu vật liệu, đặc biệt nghiên cứu cấu trúc tinh thể vật chất Theo thuyết cấu tạo tinh thể, mạng lưới tinh thể cấu tạo từ nguyên tử hay ion phân bố đặn không gian tuân theo quy luật định Khoảng cách nguyên tử (hay ion) khoảng vài Angstron (A°) Khi chùm tia tới đập vào tinh thể vào bên nó, mạng tinh thể đóng vai trò cách tử nhiễu xạ đặc biệt Trong mạng tinh thể, nguyên tử hay ion phân bố mặt phẳng (mặt phẳng tinh thể) song song với Các nguyên tử bị kích hoạt chùm tia X trở thành tâm phát tia tán xạ Hiệu quang trình hai tia phản xạ hai mặt phẳng cạnh tính sau: ∆ = 2.d.sin Trong đó: d - khoảng cách hai mặt phẳng song song - góc chùm tia X mặt phẳng phản xạ Theo điều kiện giao thoa để sóng nhiễu xạ hai mặt phẳng pha hiệu quang trình phải nguyên lần độ dài sóng ( ) Do đó: d.sin = n Đây hệ thức Vulf-Bragg, phương trình nghiên cứu cấu tạo mạng tinh thể Căn vào cực đại nhiễu xạ giản đồ nhiễu xạ Rơnghen xác định Từ tính d theo hệ thức Vulf-bragg So sánh giá trị d tìm với d chuẩn xác định thành phần cấu trúc mạng tinh thể chất phân tích Vì vậy, phương pháp thường sử dụng để nghiên cứu cấu trúc tinh thể vật liệu 11 Bảng Phổ nhiễu xạ vật liệu tổng hợp Bảng 3: mẫu XRD (a) Fe-ZSM-5 (b) sử dụng Fe-ZSM-5 zeolite màng xúc tác (8 giờ) (c) sử dụng Fe-ZSM-5 zeolite chất xúc tác màng (40 giờ) Theo tác giả [9], peak có góc =22- 25 đặc trưng cho tinh thể ZSM-5 peak có góc Mẫu Fe7 26,6 đặc trưng cho tinh thể dạng a-quart Các peak nhiễu xạ Rơghen 23 23,9 24,5 Góc d 3,843 3,719 3,654 Từ kết phân tích phổ nhiễu xạ Rơnghen (XRD), ta thấy mẫu tổng hợp xuất đám phổ có góc =22-25 đặc trưng cho cấu trúc họ zeolit MFI với cấu trúc tinh thể dạng orthorhombic 5.1.3 Hiện vi điện tử quét( SEM ) 12 Nguyên tắc kính hiển vi điện tử quét dùng chùm điện tử để tạo ảnh cho mẫu nghiên cứu Ảnh đến huỳnh quang đạt độ phóng đại yêu cầu Chùm điện tử quét lên mẫu Khi chùm điện tử đập vào mẫu, bề mặt mẫu phát điện tử phát xạ thứ cấp Mỗi điện tử phát xạ qua điện gia tốc vào phần thu biến đổi trở thành tín hiệu ánh sáng, chúng khuếch đại đưa vào mạng lưới điều khiển tạo độ sáng ảnh Mỗi điểm mẫu nghiên cứu cho điểm ảnh Độ sáng tối ảnh phụ thuộc vào lượng điện tử thứ cấp phát tới thu phụ thuộc vào tình trạng bề mặt mẫu nghiên cứu Đặc biệt có khả hội tụ chùm tia nên chùm điện tử sâu vào mẫu, cho phép nghiên cứu phần bên vật chất Nhờ khả phóng đại tạo ảnh mẫu rõ nét, hiển vi điện tử quét thường sử dụng để nghiên cứu kích thước hình dạng tinh thể vật chất Nhìn vào ảnh chụp SEM mẩu có kích thước hạt tinh thể 2-2,5 tổng hợp có kích thước hạt tinh thể đồng Hình Hình SEM vật liệu 13 Mẩu KẾT LUẬN - Vật liệu tổng hợp phương pháp thủy nhiệt có cấu trúc mao quản trung bình ( ~ - 6Ao) - Việc thay đồng hình Fe3+ cho Si4+ khó so với Al3+ cho Si4+ kiểu cấu trúc MFI Tính chất bề mặt ( axit ) tính chất xúc tác FeZSM-5 khác nhiều so với AlZSM-5 Điều chứng tỏ vai trò quan trọng nguyên tố ( kim loại ) hệ metalosilicat Đặc điểm mở triển vọng to lớn việc chế tao vật liệu sơ aluminosilicat silicat - Sự tồn sắt mạng điều tránh khỏi trình tổng hợp Fe-ZSM-5, sắt mạng làm hẹp kích thước mao quản zeolit Tuy nhiên, lượng sắt nằm mạng mức độ góp phần tích cực vào phản ứng xúc tác đặc biệt vai trò cải thiện độ chọn lọc hình dạng zeolit - Việc đưa sắt vào mạng cấu trúc MFI phần hạn chế kim loại tách trình phản ứng - Sử dụng phương pháp hóa học, hóa lý đại IR, XRD, SEM để đồng thời khảo sát vấn đề, đối tượng 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ratnasamy P and Kumar R (1991), “A Serial publiccation dealing with topical thmes in catalysis and elated subjects”, Ferrisilicate analogs of zeolits, [2] Brunet R., Luck R., Wieker W., Fahlk B (1992), “EPR study on the incorporation of Fe(II) ion in ZSM-5 zeolites independence on the preparation conditions”, J zeolites, 12, p 380 + 385 [3] Trần Thị Kim Hoa, Trần Thị Văn Thi, Đặng Đình Bảy, Nguyễn Duy Thuận, Ngô Phương Hồng, Trần Văn Hùng, Nguyễn Hữu Phú Tính chất xúc tác zeolit Fe-ZSM-5 phản ứng oxi hóa phenol H2O2.Tạp chí hấp phụ xúc tác [4] Keju Sun, Fengtao Fan, Haian Xia, Zhaochi Feng, Wei-Xue Li and Can Li, ( 2008 ) “Framework Fe Ions in Fe-ZSM-5 Zeolite Studied by UV Resonance Raman Spectroscopy and Density Functional Theory Calculations” [5] Thana Maihom, Pipat Khongpracha, Jakkapan Sirijaraensre and Jumras Limtrakul ( 2013 ), “Mechanistic Studies on the Transformation of Ethanol into Ethene over Fe-ZSM-5 Zeolite” [6] http://luanvan365.com/luan-van/nghien-cuu-ung-dung-zeolit-fe-zsm5-43992/ ( 25/10/2015) [7] Jule A Rabo (1980) Zeolit chemistry and catalysis Mir Moscow, p 115 [8] J C Jansen (1984), Identification of ZSM-type and other 5-ring containing zeolit by i.r spectros-copy, zeolit, vol 4, p.313 + 318 [9] V C Famar (1974) Infrared spectra of minerals, Mineralogical Society, p 366 + 369 [10] Trần Trung Ninh, Zeolit ZSM - tổng hợp đặc trưng tính chất xúc tác, Luận án Tiến sĩ Hóa học, Hà Nội, (1998) 15 [11] Trần Thị Kim Hoa, Nghiên cứu tổng hợp Fe-ZSM-5 có tỉ lệ Si/Fe khác tính chất xúc tác phản ứng ôxy hoá phenol, Luận án Tiến sĩ Hóa học, Hà Nội, (2001) 16 [...]... của chất phân tích Vì vậy, phương pháp này thường được sử dụng để nghiên cứu cấu trúc tinh thể của vật liệu 11 Bảng 2 Phổ nhiễu xạ của vật liệu tổng hợp được Bảng 3: mẫu XRD (a) Fe-ZSM-5 mới (b) sử dụng Fe-ZSM-5 zeolite màng xúc tác (8 giờ) và (c) sử dụng Fe-ZSM-5 zeolite chất xúc tác màng (40 giờ) Theo tác giả [9], các peak có góc 2 =22- 25 đặc trưng cho tinh thể ZSM-5 còn các peak có góc 2 Mẫu Fe7... cho phép nghiên cứu cả phần bên trong của vật chất Nhờ khả năng phóng đại và tạo ảnh mẫu rõ nét, hiển vi điện tử quét thường được sử dụng để nghiên cứu kích thước và hình dạng tinh thể vật chất Nhìn vào ảnh chụp SEM mẩu có kích thước hạt tinh thể 2-2,5 tổng hợp được có kích thước hạt tinh thể đồng đều Hình 7 Hình SEM của vật liệu 13 Mẩu KẾT LUẬN - Vật liệu được tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt có... Tính chất bề mặt ( axit ) và tính chất xúc tác của FeZSM-5 khác nhiều so với AlZSM-5 Điều đó chứng tỏ vai trò rất quan trọng của nguyên tố ( kim loại ) trong hệ metalosilicat Đặc điểm này mở ra một triển vọng to lớn trong việc chế tao các vật liệu mới trên cơ sơ aluminosilicat và silicat - Sự tồn tại sắt ngoài mạng là điều không thể tránh khỏi trong quá trình tổng hợp Fe-ZSM-5, sắt ở ngoài mạng sẽ... mạng ở một mức độ nào đó cũng góp phần tích cực vào phản ứng xúc tác đặc biệt vai trò cải thiện độ chọn lọc hình dạng của zeolit - Việc đưa sắt vào mạng cấu trúc MFI phần nào đã hạn chế kim loại tách ra trong quá trình phản ứng - Sử dụng phương pháp hóa học, hóa lý hiện đại IR, XRD, SEM để đồng thời khảo sát một vấn đề, một đối tượng 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ratnasamy P and Kumar R (1991), “A Serial... zeolites, 12, p 380 + 385 [3] Trần Thị Kim Hoa, Trần Thị Văn Thi, Đặng Đình Bảy, Nguyễn Duy Thuận, Ngô Phương Hồng, Trần Văn Hùng, Nguyễn Hữu Phú Tính chất xúc tác của zeolit Fe-ZSM-5 trong phản ứng oxi hóa phenol bằng H2O2.Tạp chí hấp phụ và xúc tác [4] Keju Sun, Fengtao Fan, Haian Xia, Zhaochi Feng, Wei-Xue Li and Can Li, ( 2008 ) “Framework Fe Ions in Fe-ZSM-5 Zeolite Studied by UV Resonance Raman... http://luanvan365.com/luan-van/nghien-cuu-ung-dung-zeolit-fe -zsm5- 43992/ ( 25/10/2015) [7] Jule A Rabo (1980) Zeolit chemistry and catalysis Mir Moscow, p 115 [8] J C Jansen (1984), Identification of ZSM-type and other 5-ring containing zeolit by i.r spectros-copy, zeolit, vol 4, p.313 + 318 [9] V C Famar (1974) Infrared spectra of minerals, Mineralogical Society, p 366 + 369 [10] Trần Trung Ninh, Zeolit ZSM - 5 tổng hợp đặc trưng và tính chất xúc tác, ...5.1.2 Nhiễu xạ Rơnghen ( XRD ) Phương pháp nhiễu xạ Rơnghen là một trong những phương pháp được sử dụng khá phổ biến để nghiên cứu vật liệu, đặc biệt là trong nghiên cứu cấu trúc tinh thể vật chất Theo thuyết cấu tạo tinh thể, mạng lưới tinh thể được cấu tạo từ những nguyên tử hay ion phân bố đều đặn trong không gian tuân theo một quy luật nhất định Khoảng cách... Society, p 366 + 369 [10] Trần Trung Ninh, Zeolit ZSM - 5 tổng hợp đặc trưng và tính chất xúc tác, Luận án Tiến sĩ Hóa học, Hà Nội, (1998) 15 [11] Trần Thị Kim Hoa, Nghiên cứu tổng hợp Fe-ZSM-5 có tỉ lệ Si/Fe khác nhau và tính chất xúc tác trong phản ứng ôxy hoá phenol, Luận án Tiến sĩ Hóa học, Hà Nội, (2001) 16 ... chùm tia X này sẽ trở thành những tâm phát ra tia tán xạ Hiệu quang trình của hai tia phản xạ bất kỳ trên hai mặt phẳng cạnh nhau được tính như sau: ∆ = 2.d.sin Trong đó: d - khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song - góc giữa chùm tia X và mặt phẳng phản xạ Theo điều kiện giao thoa để các sóng nhiễu xạ trên hai mặt phẳng cùng pha thì hiệu quang trình phải bằng nguyên lần độ dài sóng ( ) Do đó: d.sin... tích phổ nhiễu xạ Rơnghen (XRD), ta thấy rằng mẫu tổng hợp được xuất hiện các đám phổ có góc 2 =22-25 đặc trưng cho cấu trúc của họ zeolit MFI với cấu trúc tinh thể cơ bản dạng orthorhombic 5.1.3 Hiện vi điện tử quét( SEM ) 12 Nguyên tắc cơ bản của kính hiển vi điện tử quét là dùng chùm điện tử để tạo ảnh cho mẫu nghiên cứu Ảnh đó khi đến màn huỳnh quang có thế đạt độ phóng đại yêu cầu Chùm điện tử