Than hoạt tính từ vỏ trấu ứng dụng làm chất mang trong xúc tác nano vàng

29 99 0
  • Loading ...
1/29 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 18/04/2018, 00:37

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MƠN HĨA LÝ TIỂU LUẬN BÁO CÁO HỌC PHẦN HĨA HỌC NANO “Chế tạo than hoạt tính từ vỏ trấu ứng dụng làm chất mang xúc tác vàng nano”   Học viên Mã học viên GVHD   : : :   Lưu Quỳnh Trang CB170086 TS Nguyễn Xuân Anh A sustainable route for the preparation of activated carbon and silica from rice husk ash Một phương pháp bền vững chế tạo than hoạt tính silica từ tro trấu Yan Liu, Yupeng Guo, Yanchao Zhu, Dongmin An, Wei Gao, Zhuo Wang, Yuejia Ma, Zichen Wang∗ College of Chemistry, Jilin University, Qianjin Street, 2699, Changchun 130012, China CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN - Hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt… - Sử dụng nhiên liệu hóa thạch Gia tăng khí nhà kính Cạn kiệt nguồn nhiên liệu hóa thạch - Trấu phụ phẩm nơng nghiệp có sản lượng lớn (40-80 tr tấn/năm) - Hầu hết trấu đốt bỏ gây lãng phí nhiễm mơi trường - Thành phần tro trấu cacbon silic Khai thác nguồn lượng tái tạo Tro trấu Carbon Silic Than hoạt tính Điện cực Silica Lọc khí Xử lý nước thải Bảo vệ mơi trường Chất kết dính composite Thixotropicagents Chất cách điện Quy trình điều chế Tách thu hồi phần CO2 Kết Hoạt hóa tro trấu tạo than hoạt tính Tách thu Silica Thu hồi Na2CO3 sau q trình sản xuất Đặc tính than hoạt tính thu Hoạt tính than đặc trưng lượng lỗ rỗng cấu trúc Cấu trúc cacbon hoạt tính chủ yếu mao quản nhỏ, trung bình với kích thước khoảng từ 1- 15 nm lượng nhỏ mao quản có kích thước rộng Diện tích bề mặt than hoạt tính đạt 570m2/g Đặc tính silica Hạt silica hình cầu có đường kính trung bình khoảng 40-50 nm Phổ Xquang silica điển hình cho cấu trúc vơ định hình Thu hồi Na2CO3 Tất đỉnh nhiễu xạ giống với Na2CO3 tinh khiết, khơng có đặc điểm đỉnh tạp chất Sản phẩm thu hồi Na2CO3 tinh khiết sử dụng làm chất phản ứng ban đầu Ứng dụng: xúc tác cho phản ứng oxyhoa toluen Xúc tác Au nano chất mang than hoạt tính điều chế phương pháp ngâm tẩm Yêu cầu: hệ xúc tác Au/C* phải có kích thước nano Q trình điều chế Tẩm khơ Đưa lượng dung dịch HAuCl4 có nồng độ xác định lên g than hoạt tính) Sấy khơ : 1000C Nung khơng khí : 3000C Tính chất sản phẩm Kích thước mao quản (ảnh TEM) Cấu trúc mao quản nano than khơng bị ảnh hưởng, Kích thước hạt Au từ 10 – 45 nm phân bố chủ yếu bề mặt than Tính chất sản phẩm Phân bố kích thước mao quản Kích thước mao quản than hoạt tính từ 1-20 nn Khi đưa Au lên than hoạt tính kích thước mao quản giảm diện tích tiếp xúc => giảm hoạt tính Hoạt tính xúc tác Ảnh hưởng nồng độ HAuCl4 đến q trình tẩm xúc tác Độ chuyển hóa giảm tăng nồng độ dung dịch HAuCl4 tăng nồng độ dd tẩm lỗng mật độ hạt Au cao => giảm khả đưa hạt Au lên bề mặt xúc tác=> giảm hoạt tính Hoạt tính xúc tác Ảnh hưởng nhiệt độ Độ chuyển hóa tăng tăng nhiệt độ 2500 độ chuyển hóa giảm nhẹ nhiệt độ cao hạt Au có sựu co cụm => giảm diện tích tiếp xúc => giảm hoạt tính KẾT LUẬN Nhóm nghiên cứu thứ chế tạo than hoạt tinh từ vỏ trấu than hoạt tính có khả hấp phụ cao có mao quản có kích thước nano Nhóm nghiên cứu thứ chế tạo vật liệu xúc tác Au nano chất mang than hoạt tính có kích thước khoảng 10 – 45nm phân bố bề mặt chất mang khảo sát hoạt tính xúc tác phản ứng chuyển hóa toluene hoạt tính xúc tác phụ thuộc vào kích thước mao quản Em xin chân thành cảm ơn ! Em xin chân thành cảm ơn ! Ảnh hưởng điều kiện xử lý nhiệt lên hiệu suất tách silica chất lượng than hoạt tính Nhiệt độ Hiệu suất tách silic tăng lên nhiệt độ xử lý nhiệt tăng lên Khi nhiệt độ dao động từ 875°C đến 950°C, sản lượng silica đạt giá trị lớn (96,17%) Khối lượng lỗ rỗng tăng lên nhiệt độ xử lý nhiệt tăng lên đạt đến mức tối đa (0,76 ml / g) 900 ◦C Khối lượng lỗ rỗng tăng đáng kể từ 850◦C đến 875◦C Do nhiệt phân hủy Na2CO3 850°C Khi nhiệt độ tới hạn này, Na2CO3 bị phân hủy nhanh chóng thúc đẩy q trình kích hoạt Khi nhiệt độ xử lý dao động từ 875°C đến 900°C, khối lượng lỗ rỗng than hoạt tính gia tăng đạt đến mức tối đa (0,76 ml / g) Với nhiệt độ tăng lên 900oC, lỗ rỗng giảm tăng lượng carbon "đốt cháy" Để có hiệu suất tách silica lượng lỗ rỗng tối ưu, nhiệt độ nên khoảng 900 ºC Ảnh hưởng điều kiện xử lý nhiệt lên hiệu suất tách silica chất lượng than hoạt tính Thời gian xử lý nhiệt Khi thời gian dao động từ 45 phút đến 75 phút, sản lượng silica tăng chậm đạt tới giá trị lớn (94,92%) Thời gian xử lý nhiệt ảnh hưởng đến hiệu suất tách silic Lượng lỗ trống than hoạt tính bị ảnh hưởng nhiệt độ khác thời gian xử lý(30-75 phút) mô tả đường cong (b) Như thấytrong hình, thời gian xử lý nhiệt tăng từ 30 phút đến 45 phút, gia tăng thể tích lỗ rỗng thời gian ngắn là thời gian tiếp xúc lâu cacbonat natri tro trấu Khi thời gian tăng từ 45 phút đến 60 phút, khối lượng lỗ than hoạt tính đạt đến giá trị lớn (0,92 ml / g) thời gian tiếp xúc đầy đủ Tuy nhiên, giảm thể tích lỗ rỗng thời gian dài thời gian tiếp xúc lâu thuốc thử, làm tăng lượng carbon "đốt cháy" Để có lượng lỗ rỗng tối ưu, thời gian xử lý nhiệt nên trì khoảng 45-55 phút Ảnh hưởng điều kiện xử lý nhiệt lên hiệu suất tách silica chất lượng than hoạt tính Tỉ lệ trộn Na2CO3 Lượng silica tăng với gia tăng tỷ lệ ngâm tẩm, đạt tối đa với tỉ lệ 1: Khối lượng lỗ rỗng tăng lên đạt tối đa mức 1: 1,75 sau giảm Các lỗ rỗng tạo tăng lượng natri silicat oxy hoá xúc tác bề mặt cacbon muối kim loại natri Ở tỷ lệ cao Na2CO3, phát triển lỗ trống chủ yếu liên kết natri kim loại cấu trúc cacbon Các lỗ trống bị phá hủy theo lượng Na2CO3 thừa Để có hiệu suất tách silica lượng lỗ rỗng tối ưu, tỉ lệ trộn nên khoảng 1:1.75 Ảnh hưởng điều kiện xử lý nhiệt lên hiệu suất tách silica chất lượng than hoạt tính Lượng nước trào ngược Hiệu suất silic tăng lên lượng nước tăng lên từ 100 đến 350 ml Tuy nhiên, hiệu suất silic tăng lên chậm thể tích nước từ 200 đến 300 ml, giá trị tối đa 94,22% Do Na2SiO3 hòa tan nước nên lượng nước tăng lên, đường cong khối lượng lỗ rỗng tăng lên đạt tới giá trị lớn (0,92 ml / g) Một phần silicat natri tồn lộ rỗng cacbon, sau tan nước, silic tách khỏi cacbon để tạo thành lỗ trống Ngay thay đổi nhỏ hiệu suất tách silicon dioxide, chất rắn silicat sót lại ảnh hưởng mạnh mẽ đến lỗ trống âm lượng Để có hiệu suất tách silica lượng lỗ rỗng tối ưu, nước nên lấy khoảng 350 ml Ảnh hưởng điều kiện xử lý nhiệt lên hiệu suất tách silica chất lượng than hoạt tính Thời gian rửa trôi Các điều kiện xử lý nhiệt cố định ảnh hưởng thời gian trào ngược nghiên cứu 100 ° C Như thể hình 6, suất silica tăng với thời gian trào ngược tăng từ 0.5 đến 2.5 Tuy nhiên, từ độ dốc đường cong thấy suất có khác biệt Như thể hình 6, khối lượng lỗ than hoạt tính tăng nhẹ với thời gian tăng Lý thí nghiệm Natri bên ngồi hòa tan nhanh chóng, natri silic nội di chuyển đến bề mặt hạt cách chậm chạp thời gian dài cho điều Kết rõ rang cho thấy thay đổi thời gian có ảnh hưởng đến suất silica Để có lượng lỗ rỗng tối ưu, thời gian rửa trôi nên kéo dài khoảng 2h ... với môi trường Ứng dụng: xúc tác cho phản ứng oxyhoa toluen Xúc tác Au nano chất mang than hoạt tính điều chế phương pháp ngâm tẩm Yêu cầu: hệ xúc tác Au/C* phải có kích thước nano Q trình điều... liệu xúc tác Au nano chất mang than hoạt tính có kích thước khoảng 10 – 45nm phân bố bề mặt chất mang khảo sát hoạt tính xúc tác phản ứng chuyển hóa toluene hoạt tính xúc tác phụ thuộc vào kích... giảm hoạt tính KẾT LUẬN Nhóm nghiên cứu thứ chế tạo than hoạt tinh từ vỏ trấu than hoạt tính có khả hấp phụ cao có mao quản có kích thước nano Nhóm nghiên cứu thứ chế tạo vật liệu xúc tác Au nano
- Xem thêm -

Xem thêm: Than hoạt tính từ vỏ trấu ứng dụng làm chất mang trong xúc tác nano vàng, Than hoạt tính từ vỏ trấu ứng dụng làm chất mang trong xúc tác nano vàng

Từ khóa liên quan

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay