BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐOÀN VĂN DŨNG NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH VẬT LIỆU SBA – 15 BẰNG HỢP CHẤT SILAN VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH HẤP PHỤ Chuyên ngành: Hóa Vô Cơ Mã số: 60 44 01 13 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS HOÀNG VĂN ĐỨC PGS.TS DƢƠNG TUẤN QUANG Huế, năm 2014 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết nghiên cứu ghi luận văn trung thực, đƣợc đồng tác giả cho phép sử dụng chƣa đƣợc công bố công trình khác Tác giả Đoàn Văn Dũng ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hƣớng dẫn TS Hoàng Văn Đức thầy giáo hƣớng dẫn PGS.TS Dƣơng Tuấn Quang tận tình hƣớng dẫn giúp đỡ suốt trình làm luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn hai em Lê Cao Nguyên, Nguyễn Minh Quốc Khoa Hóa Học, Đại học Sƣ Phạm Huế giúp đỡ trình thực thí nghiệm, Lê Văn Khu trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Hà Nội, ThS Nguyễn Đức Thọ khoa Hóa học trƣờng Đại học Khoa Học Tự Nhiên Hà Nội, chị Nguyễn Thị Thanh Nga Trung tâm đánh giá hƣ hỏng vật liệu giúp đỡ việc đặc trƣng vật liệu Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Hóa học Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Huế nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình làm luận văn Huế, tháng năm 2014 Tác giả luận văn Đoàn Văn Dũng iii MỤC LỤC Trang phụ bìa i Lời cam đoan .ii Lời cảm ơn iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC BẢNG BIỂU0 viii DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ix MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1 Tổng quan trấu tro trấu 1.1.1 Sơ lƣợc trấu tro trấu 1.1.2 Các ứng dụng vỏ trấu 1.2 Vật liệu mao quản trung bình (MQTB) 1.2.1 Giới thiệu vật liệu MQTB 1.2.2 Phân loại vật liệu MQTB 1.2.2.1 Phân loại theo cấu trúc 1.2.2.2 Phân loại theo thành phần 1.3 Vật liệu mao quản trung bình SBA-15 1.3.1 Đặc m cấu trúc SBA-15 1.3.2 Tổng hợp chế hình thành vật liệu SBA-15 10 1.3.3 Ứng dụng vật liệu SBA-15 12 1.4 Biến tính bề mặt vật liệu mao quản trung bình SBA-15 12 1.4.1 Tổng hợp 12 1.4.2 Một số vật liệu MQTB SBA-15 biến tính nhóm chức h u ứng dụng 13 CHƯƠNG MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 2.1 Mục đích 17 2.2 Nội dung 17 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 17 2.3.1 Phƣơng pháp phân tích hóa lý 17 iv 2.3.1.1 Phƣơng pháp nhiễu xạ Rơnghen (X-ray diffraction: XRD) 17 2.3.1.2 Phƣơng pháp phân tích phổ tán sắc lƣợng tia X (Energy dispersive X-ray spectroscopy: EDX) 19 2.3.1.3 Phƣơng pháp đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ nitơ (BET) 20 2.3.1.4 Phƣơng pháp phân tích nhiệt 21 2.3.1.5 Phƣơng pháp phổ tử ngoại – khả kiến (Uv-vis) 22 2.3.2 Thực nghiệm 23 2.3.2.1 Hóa chất 23 2.3.2.2 Tách nguồn silic từ trấu 23 2.3.2.3 Tổng hợp vật liệu mao quản trung bình SBA-15 với nguồn silic từ tro trấu 24 2.3.2.4 Tổng hợp SBA -15 chức hóa bề mặt nhóm thiol 26 2.3.2.5 Đánh giá hoạt tính hấp phụ vật liệu 27 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28 3.1 Phân tích thành phần tro trấu 28 3.1.1 Chuẩn bị nguyên liệu tro trấu 28 3.1.2 Phân tích thành phần hoá học tro trấu 29 3.2 Nghiên cứu điều kiện thích hợp đ tách nguồn silic từ tro trấu 31 3.2.1 Ảnh hƣởng thời gian phản ứng 32 3.2.2 Ảnh hƣởng nồng độ NaOH 33 3.2.3 Phân tích thành phần sản phẩm SiO2 thu đƣợc 34 3.2.4 Chuẩn bị nguồn Na2SiO3 từ tro trấu 35 3.3 Nghiên cứu điều kiện tổng hợp vật liệu mao quản trung bình SBA-15 với nguồn silic từ tro trấu 35 3.3.1 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ axit 35 3.3.2 Ảnh hƣởng t lệ SiO2/P123 36 3.4 Nghiên cứu biến tính vật liệu SBA-15 MPTMS 38 3.4.1 Vật liệu SBA-15 38 3.4.2 Ảnh hƣởng hàm lƣợng MPTMS 41 3.5 Đánh giá khả hấp phụ vật liệu biến tính 45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 46 v A KẾT LUẬN 46 B KIẾN NGHỊ 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BET Brunauer –Emmett –Teller ĐHCT Định hƣớng cấu trúc EDX Phổ tán sắc lƣợng tia X (Energy - dispersive X-ray spectroscopy) IR Phổ hồng ngoại IUPAC Hiệp hội hóa học ứng dụng quốc tế (International Union of Pure and Applied Chemistry) 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 phƣơng MCM-50 Họ vật liệu MQTB có cấu trúc lớp MQTB Mao quản trung bình MPTMS 3-mercaptopropyltrimethoxylsilane SBA-15 Santa Barbara Amorphous - 15 TEOS Tetraethyl Orthosilicate TG Phân tích nhiệt trọng lƣợng XRD Nhiễu xạ tia X (X –Ray Diffraction) DLHP Dung lƣợng hấp phụ vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Các hóa chất đƣợc sử dụng luận văn 23 Bảng 3.1 Thành phần hoá học mẫu tro trấu sau nung 29 Bảng 3.2 Thành phần hoá học mẫu tro trấu sau xử lý axit 30 Bảng 3.3 Hiệu suất thu đƣợc tách SiO2 từ tro trấu với khoảng pH khác (%) 32 Bảng 3.4 Ảnh hƣởng nồng độ dung dịch NaOH đến hiệu suất tách SiO2 33 Bảng 3.5 Lƣợng hóa chất kí hiệu mẫu SBA-15 tổng hợp với t lệ mol 37 SiO2/P123 khác Bảng 3.6 Tính chất mạng vật liệu SBA-15 tổng hợp 41 Bảng 3.7 Độ giảm khối lƣợng ứng với vùng nhiệt độ từ 300 - 4500C 42 Bảng 3.8 Đặc trƣng cấu trúc mao quản mẫu SBA-15 SBA15S75 44 Bảng 3.9 Khả hấp phụ xanh metylen chất hấp phụ khác 45 viii DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Củi trấu thành phẩm Hình 1.2 Phân loại vật liệu mao quản IUPAC Hình 1.3 Các dạng cấu trúc vật liệu MQTB Hình 1.4 Ảnh SEM (a), đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ N2 (b), phổ XRD SBA-15 (c) 10 Hình 1.5 Mô hình đƣợc đề nghị cho cấu trúc SBA-15 sau phản ứng 50oC nhƣng trƣớc thủy nhiệt 11 Hình 1.6 Quá trình ngƣng tụ tạo sản phẩm biến tính đồng thời 13 Hình 1.7 Sơ đồ phản ứng biến tính sau tổng hợp 13 Hình 1.8 Sơ đồ tổng hợp SBA-15-SO3H SBA-15-SO3-Mn(salen) 14 Hình 1.9 Sơ đồ tổng hợp SBA-15 SBA-15-MPY [8] 15 Hình 1.10 Cơ chế tạo thành tinh th nano PbS mao quản HS-SBA-15 16 Hình 2.1 Sơ đồ tia tới và tia phản xạ tinh th 17 Hình 2.2 Minh hoạ cấu trúc lục lăng vât liệu theo XRD 18 Hình 2.3 Các dạng đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ theo IUPAC 20 Hình 2.4 Sơ đồ tổng hợp mẫu vật liệu SBA-15 từ tro trấu 25 Hình 2.5 Sơ đồ biến tính SBA-15 MPTMS 26 Hình 3.1 Giản đồ TG - DTA mẫu trấu 28 Hình 3.2 Mẫu tro trấu sau nung 29 Hình 3.3 Giản đồ EDX mẫu tro trấu sau nung 30 Hình 3.4 Giản đồ EDX mẫu tro trấu sau xử lý axit 31 Hình 3.5 Mẫu tro trấu sau xử lý axit 31 Hình 3.6 Đồ thị bi u diễn hiệu suất tách SiO2 theo thời gian 32 Hình 3.7 Ảnh hƣởng nồng độ NaOH đến hiệu suất tách SiO2 33 Hình 3.8 Giản đồ EDX mẫu SiO2 sau tách từ tro trấu 34 Hình 3.9 Mẫu SiO2 tách đƣợc từ tro trấu 35 Hình 3.10 Dung dịch Na2SiO3 đƣợc chiết từ tro trấu 35 Hình 3.11 Giản đồ XRD mẫu SBA-15 tổng hợp với nồng độ HCl khác 36 ix Hình 3.12 Giản đồ XRD mẫu SBA-15 tổng hợp với t lệ SiO2/P123 khác 37 Hình 3.13 Giản đồ TGA-DTA mẫu SBA-15 sau tách chất ĐHCT 39 Hình 3.14 Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ N2 mẫu SBA-15 tổng hợp 40 Hình 3.15 Giản đồ DTA(a)-TGA(b) mẫu SBA-15-SH với lƣợng MPTMS 42 khác Hình 3.16 Giản đồ XRD mẫu SBA-15-SH với lƣợng MPTMS khác 43 Hình 3.17 Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ N2 mẫu SBA-15S75 44 x 20 Mária Badanicova and Vladimir Zelenak (4/2010), "Organo - modified mesoporous silica for sorption of carbon dioxide", Chem Mater, Original Paper 21 Maria Chong A S and Zhao X S (2003), “ Functionalization of SBA-15 with APTES and Characterization of Functionalized Materials”, J Phys Chem B, 107, pp 12650-12657 22 Mirji S A, Halligudi S.B, Nevin Mathew, Nalini E Jacob, Patil K.R, Gaikwad A.B, (2007) “Adsorption of methanol on mesoporous SBA-15”, Materials Letters, 61, pp 88 – 92 23 Peréz Quintanilla, DelHierro.I, Fajardo M, Siera I, (1/2006), “2-mercaptothiazoline modified mesoporous silica for mercury removal from aqueous media”, J Hazard Mater, 134 (1-3), pp 245 – 256 24 Peréz Quintanilla, Del Hierro I, Fajardo M, Siera I, (1/2006) "Preparation of - mercaptobenzothiazole - derivatized mesoporous silica and removal of Hg(II) from aqueous solution", J Environ Monit, 8(1), pp 214 - 222 25 Resa Salghbeigi (2000), Fluid Catalytic Cracking handbook, Houston, Texas 26 Sharon Ruthstein, Veronica Frydman, Shifra Kababya, Miron Landau and Daniella Goldfard, (2003) “Study of the formation of the mesoporous material SBA-15 by EPR Spectroscopy”, J Phys Chem B, 107, pp 3366 – 3374 27 Taewook Kang (2004), Younggeun Park and JongheopYi, "Highly selective Adsorption of Pt2+ and Pd2+ using Thiol - Functionalized Mesoporous Silica", Ind Eng Chem Res, 43 (6), pp 1478 - 1484 28 Turi E.A, (1997), “Therm h r teri tion of po ymeri m teri s”, Academic press, 1,2-24 29 Wolfgang Schmidt, Chia-Min Yang, Bodo Zibrowius, Ferdi Schuth (2004), Stepwise Removal of the Copolymer Template from Mesopores and Micropores in SBA-15, Chem Mater, 16, Pages.2918-2925 30 Zhao D., Feng J., Huo Q., Melosh N., Fredrickson G.H., Chmelka B.F and Stucky G.D (1998), “Tribo with Periodic 50 to 300 Copo ymer Syntheses of Mesoporous Si i ngstrom Pores” Science, 279, Pages.548-552 50 PHỤ LỤC RHA-T-2 002 25 25 µm µm 1000 002 400 300 200 MgKa CaKb ClKesc 500 SLl ClLl Counts 600 KKa 700 KKb CaKa 800 SiKa CaKesc PKa PKb SKb ClKa SKa ClKb OKa 900 100 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 keV Phụ lục ủ tro tr P1 ý it 9.00 10.00 RHA-S-2 002 0.1 0.1 mm mm 1000 002 OKa SiKa 900 800 700 300 200 KKa KKb CaKa CaKb 400 SKa SKb CaKesc 500 SLl Counts 600 100 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 keV ZAF Method Standardless Quantitative Analysis Fitting Coefficient : 0.2594 Element (keV) Mass% Error% Atom% Compound O K 0.525 53.18 0.57 66.92 Si K 1.739 43.65 0.19 31.29 S K 2.307 1.47 0.23 0.92 K K 3.312 1.45 0.23 0.75 Ca K 3.690 0.25 0.25 0.13 Total 100.00 100.00 JED-2300 AnalysisStation Phụ lục ủ tro s u P2 ý it Mass% Cation K 41.9399 31.7700 0.9667 1.2091 0.2296 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample SBA-15-2M 3500 3400 3300 d=100.333 3200 3100 3000 2900 2800 2700 2600 2500 2400 2300 2200 Lin (Cps) 2100 2000 1900 1800 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 d=58.614 600 500 400 300 d=51.394 700 200 100 0.5 10 2-Theta - Scale File: Duc Hue mau SBA-15-2M.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 0.500 ° - End: 10.004 ° - Step: 0.008 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: s - 2-Theta: 0.500 ° - Theta: 0.250 ° - Chi: Phụ lục Gi n R ủ mẫu S 15-2M Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample SBA-15-2,5M d=100.168 4000 2000 d=58.670 1000 d=51.363 Lin (Cps) 3000 0.5 2-Theta - Scale File: Duc Hue mau SBA-15-2,5M.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 0.500 ° - End: 10.004 ° - Step: 0.008 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: s - 2-Theta: 0.500 ° - Theta: 0.250 ° - Chi: Phụ lục Gi n R P3 ủ mẫu S 15-2,5M 10 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample SBA-15-3M d=101.946 7000 6000 Lin (Cps) 5000 4000 3000 d=59.189 1000 d=51.850 2000 0.5 10 2-Theta - Scale File: Duc Hue mau SBA-15-3M.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 0.500 ° - End: 10.004 ° - Step: 0.008 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 12 s - 2-Theta: 0.500 ° - Theta: 0.250 ° - Chi: Phụ lục Gi n R ủ mẫu S 15-3M d=99.625 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample SBA-15-4M 7000 6000 4000 3000 d=57.686 2000 1000 d=50.555 Lin (Cps) 5000 0.5 2-Theta - Scale File: Duc Hue mau SBA-15-4M.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 0.500 ° - End: 10.004 ° - Step: 0.008 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 10 s - 2-Theta: 0.500 ° - Theta: 0.250 ° - Chi: Phụ lục Gi n R P4 ủ mẫu S 15-4M 10 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample SBA-15-V6,375 3000 2900 d=100.291 2800 2700 2600 2500 2400 2300 2200 2100 2000 1900 Lin (Cps) 1800 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 d=59.084 600 500 400 300 d=51.465 700 200 100 0.5 10 2-Theta - Scale File: Duc Hue mau SBA-15-V6,375.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 0.500 ° - End: 10.004 ° - Step: 0.008 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: s - 2-Theta: 0.500 ° - Theta: 0.250 ° - Ch Phụ lục Gi n R ủ mẫu S 15-V6,375 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample SBA-15-3M d=101.946 7000 6000 4000 3000 d=59.189 2000 1000 d=51.850 Lin (Cps) 5000 0.5 2-Theta - Scale File: Duc Hue mau SBA-15-3M.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 0.500 ° - End: 10.004 ° - Step: 0.008 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 12 s - 2-Theta: 0.500 ° - Theta: 0.250 ° - Chi: Phụ lục Gi n R P5 ủ mẫu S 15-V7,5 10 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample SBA-15-V8,625 d=97.633 10000 9000 8000 7000 Lin (Cps) 6000 5000 4000 d=57.545 2000 1000 d=50.225 3000 0.5 10 2-Theta - Scale File: Duc Hue mau SBA-15-V8,625.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 0.500 ° - End: 10.004 ° - Step: 0.008 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 15 s - 2-Theta: 0.500 ° - Theta: 0.250 ° - C Phụ lục Gi n R ủ mẫu S 15-V8,625 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample SBA-15-V10 d=97.620 6000 5000 3000 2000 d=56.903 1000 d=49.965 Lin (Cps) 4000 0.5 2-Theta - Scale File: Duc Hue mau SBA-15-V10.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 0.500 ° - End: 10.004 ° - Step: 0.008 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: s - 2-Theta: 0.500 ° - Theta: 0.250 ° - Chi: Phụ lục 10 Gi n R P6 ủ mẫu S 15-V10 10 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample SBA-15-S05 d=98.552 10000 9000 8000 7000 Lin (Cps) 6000 5000 4000 3000 d=57.876 1000 d=50.331 2000 0.5 10 2-Theta - Scale File: Duc Hue mau SBA-15-S05.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 0.500 ° - End: 10.004 ° - Step: 0.008 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 12 s - 2-Theta: 0.500 ° - Theta: 0.250 ° - Chi: Phụ lục 11 Gi n R ủ mẫu S 15S05 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample SBA-15-S10 9000 d=100.894 8000 7000 5000 4000 3000 d=58.479 2000 1000 d=50.789 Lin (Cps) 6000 0.5 2-Theta - Scale File: Duc Hue mau SBA-15-S10.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 0.500 ° - End: 10.004 ° - Step: 0.008 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: s - 2-Theta: 0.500 ° - Theta: 0.250 ° - Chi: Phụ lục 12 Gi n R P7 ủ mẫu S 15S10 10 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample SBA-15-S15 d=97.731 6000 5000 3000 d=57.537 2000 1000 d=50.165 Lin (Cps) 4000 0.5 2-Theta - Scale File: Duc Hue mau SBA-15-S15.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 0.500 ° - End: 10.004 ° - Step: 0.008 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: s - 2-Theta: 0.500 ° - Theta: 0.250 ° - Chi: Phụ lục 13 Gi n R ủ mẫu S Phụ lục 14 Gi n TG - T P8 15S15 ủ mẫu trấu 10 Phụ lục 15 Gi n TG- T ủ mẫu S 15S05 Phụ lục 16 Gi n TG- T ủ mẫu S 15S75 P9 Phụ lục 17 Gi n TG- T ủ mẫu S 15S10 Phụ lục 18 Gi n TG- T ủ mẫu S 15S15 P10 Phụ lục 19 Gi n ng nhi t hấp ph - h hấp ph N2 ủ mẫu SBA-15-Y8,625 P11 Phụ lục 20 Gi n ng nhi t hấp ph - h hấp ph N2 ủ mẫu SBA15S75 P12 P13 [...]... (N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane) + H2N–(CH2)2–NH–(CH2)2–NH–(CH2)3–Si(CH3O)3 (3-(2-(2-aminoehtylamino)ethylamino)propyl-trimethoxysilane) *SBA- 15- MPY [9]: vật liệu SBA- 15 biến tính bởi nhóm mercaptopyrimidine (MPY) đƣợc tổng hợp bằng cách cho SBA- 15- Cl tác dụng với 2mercaptopyrimidine 14 SBA- 15 SBA- 15- MPY Hình 1.9 Sơ ồ t ng hợp S -15 và S -15- MPY * SBA- 15- MTZ [23]: vật liệu SBA- 15 biến tính bởi nhóm mercaptothiazoline... lĩnh vực này là hấp phụ cation kim loại nặng trong nƣớc thải 16 CHƢƠNG 2 MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục đích - Nghiên cứu tổng hợp vật liệu SBA- 15 và SBA- 15 biến tính bằng nhóm thiol với nguồn silic từ tro trấu - Đánh giá hoạt tính hấp phụ của vật liệu tổng hợp 2.2 N i dung - Khảo sát các điều kiện thích hợp tách nguồn silic từ tro trấu - Tổng hợp vật liệu SBA- 15 từ nguồn silic... Cu2+, Cd2+ bằng vật liệu SBA- 15- SH cũng đã đƣợc Kang và cộng sự [27] nghiên cứu 15 Trong lĩnh vực xúc tác, nhiều vật liệu SBA- 15 biến tính bằng nhóm chức h u cơ đã đƣợc nghiên cứu và thử hoạt tính xúc tác SBA- 15- SO3H th hiện tính xúc tác chọn lọc trong phản ứng gi a stiren và formanđehit tạo thành sản phẩm 4-phenyl1,3-đioxan với hiệu suất đạt gần 100% SBA- 15- Mn(salen) [17] là chất có hoạt tính xúc tác... ứng trao đổi ion gi a SBA- 15- SO3H và Ag+) có khả năng hấp phụ dibenzothiophene (DBT) từ hỗn hợp với octane [14] Sự hấp phụ khí lên vật liệu SBA- 15 đƣợc biến tính bởi nhóm cloro đã đƣợc nghiên cứu và kết quả cho thấy chất này hấp phụ tốt khí CO2 với dung lƣợng hấp phụ (DLHP) tƣơng đối lớn 0,19  0,67 mmol/g [20] Tuy nhiên, ứng dụng quan trọng nhất của vật liệu SBA- 15 biến tính bằng nhóm chức h u cơ... khả năng hấp phụ tốt nhiều cation kim loại nặng Nhiều công trình nghiên cứu về hoạt tính hấp phụ của vật liệu này đã đƣợc công bố Aguado và cộng sự [18] trong đề tài nghiên cứu về SBA- 15SH đã kết luận về khả năng hấp phụ cao đối với Hg2+ của vật liệu này (DLHP Hg2+ cực đại có th đạt 2,9 mmol/g, lớn hơn nhiều so với các vật liệu SBA- 15- MBT và SBA- 15- MTZ ở trên) Sự hấp phụ chọn lọc cao Pt2+ và Pd2+ trong... nhiều loại vật liệu nhƣ SBA- 15MBT (DLHP cực đại 0,24 mmol/g), SBA- 15- MTZ [17] (DLHP cực đại 1,1mmol/g) [14] Khi biến tính SBA- 15 bởi nhóm cacboxyl thì vật liệu SBA- 15- COOH [21] tạo thành có hoạt tính hấp phụ cao đối với rất nhiều kim loại nặng thƣờng gặp trong nguồn nƣớc thải nhƣ Ag+, Cd2+, Fe3+,Cu2+, Zn2+ Trong các vật liệu SBA- 15 biến tính bởi các nhóm chức h u cơ thì SBA- 15- SH là một vật liệu có tri... 2-mercaptothiazolinetrimethoxysilane * SBA- 15- MBT [24]: vật liệu SBA- 15 biến tính bởi nhóm 2mercaptobenzothiazoline (MBT) với nguồn cung cấp nhóm MBT là 2mercaptobenzothiazolinetrimetoxysilane * SBA- 15- COOH [23]: vật liệu SBA- 15 đƣợc biến tính bởi nhóm cacboxyl với nguồn cụng cấp nhóm COOH là 4-(triethoxysilyl) butyronitrile Trong đó, SBA- 15- SH đang đƣợc nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng Nhiều vật liệu SBA- 15. .. của vật liệu SBA- 15 là do chúng đƣợc tổng hợp từ các nguồn silic nguyên chất nhƣ: tetraethyl orthosilicate (TEOS) hay tetrametyl orthosilicate (TMOS) có giá thành cao Vì thế, việc tìm nguồn silic có giá rẻ đ thay thế TEOS, TMOS trong tổng hợp vật liệu SBA- 15 cũng là một nhiệm vụ thiết thực Xuất phát từ thực tế đó, chúng tôi chọn đề tài: “ Nghiên cứu biến tính vật liệu SBA- 15 bằng hợp chất silan và đánh. .. 13 2-mercapto * SBA- 15- SH [19]: vật liệu SBA- 15 đƣợc biến tính bởi nhóm thiol với nguồn cung cấp nhóm SH có th là một trong các chất sau: + (3-(mercaptopropyl)trimethoxysilane, MPTMS) + (3-mercaptopropyl)methyldimethoxysilane + Phenyltrimethoxysilane * SBA- 15- SO3H [14]: vật liệu SBA- 15 biến tính bởi nhóm sunfonic axit, đƣợc tổng hợp bằng cách oxi hóa SBA- 15- SH với tác nhân H2O2 * SBA- 15- SO3-Mn(salen)... giá hoạt tính hấp phụ với mong muốn tìm đƣợc điều kiện đ tổng hợp vật liệu SBA- 15 cũng 1 nhƣ biến tính vật liệu này đ cải thiện khả năng hấp phụ của nó với nguồn silic tách từ trấu, một phế phẩm nông nghiệp rẻ tiền, luôn có sẵn Nội dung của luận văn bao gồm các vấn đề chính sau:  Tìm điều kiện thích hợp đ tách nguồn silic từ trấu  Nghiên cứu tổng hợp vật liệu SBA- 15 với nguồn silic trên  Biến tính