GIỚI THIỆU CHẤT xúc tác và một số PHƯƠNG PHÁP đặc TRƯNG CHẤT xúc tác

Khái niệm, phân loại chất xúc tác  Khái niệm làm thay đổi vận tốc của phản ứng hoá học không hề thay đổi gì về chất cũng như lượng sau khi phản ứng hoá học đã xảy ra..  Phân loại  t

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

Giới thiệu về chất xúc tác

và một số phương pháp

đặc trưng chất xúc tác

1

MỞ ĐẦU NỘI DUNG KẾT LUẬN

2

con đường thuận lợi nhất

cho quá trình sản xuất

NỘI DUNG

I Khái niệm, phân loại chất xúc tác

 Khái niệm

làm thay đổi vận tốc của phản ứng hoá học

không hề thay đổi gì (về chất cũng như lượng)

sau khi phản ứng hoá học đã xảy ra

 Phân loại

 theo sự phân bố của chất xúc tác trong hỗn hợp phản ứng

hoặc phức chất cơ kim

-Ưu điểm: hoạt tính cao

-Nhược điểm: độ chọn lọc

không cao

Xúc tác dị thể:

-Chất xúc tác và chất phản ứng nằm ở 2 pha khác nhau

-Gồm các kim loại, oxit và một số hợp chất cơ kim

-Ưu điểm: độ chọn lọc cao, lượng xúc tác ít, không gặp nhiều khó khăn trong việc tách sản phẩm và xúc tác, đảm bảo phản ứng được tiến hành liên tục, không gây ô nhiễm môi trường, khả năng tái sử dụng cao.

-Nhược điểm: hoạt tính không cao 6

NỘI DUNG

a.Zeolit

Đặc điểm cấu trúc của zeolit Y.

 Zeolit Y có cấu trúc tinh thể giống như cấu

trúc của một loại zeolit tự nhiên có tên là

NỘI DUNG



Mô tả sự hình thành tinh thể zeolit Y Cấu trúc tinh thể faujasit o: vị trí định xứ của các oxy

NỘI DUNG

Chức năng vật lý

NỘI DUNG

Chức năng xúc tác

Nâng cao

độ bền xúc tác đối với kim loại và liên kết với kim loại

Cải thiện chất lượng LCO (light cycle oil )

Cải thiện trị số octan của xăng

do hạn chế tốc độ phản ứng chuyển dịch hydro

Cải thiện độ bền của xúc tác đối với các hợp chất nito trong các nguyên liệu cracking

dạng dây

dạng lá

dạng lưới

Phản ứng Chất xúc tác và các dạng xúc tác

      Oxi hoá amoniac

4NH3 + 5O 2  4NO + 6H2O Lưới platin hoặc rodi

Oxi hoá metyl ancol thành formaldehit

CH3OH + O2 CH2O + H2O Lưới hoặc các hạt bạc

Hidrat hoá acrinitrin thành acriamit

CH CH CN + H O CH CHCONH Đồng Raney

NỘI DUNG

III/Một số tính chất cơ bản của chất xúc tác:

- Không gây nên phản ứng

- Thúc đẩy phản ứng nhanh đạt cân bằng

2SO2 +O2 2SO⇄ 3

Xúc tác : V2O5, K2Cr2O7

NỘI DUNG

- Xúc tác làm giảm năng lượng hoạt hóa E

16

NỘI DUNG

Ag Pt

NỘI DUNG

- Bền hóa: không bị ngộ độc bởi chất độc

- Bền nhiệt: không bị phá huỷ khi phản ứng ở nhiệt độ

- Bền cơ: không bị biến dạng khi chịu va đập, không bị cuốn theo dòng khí

quản ) còn có tính chất xốp, có diện tích bề mặt riêng lớn

và tính đặc hiệu.

18

NỘI DUNG

IV/Giới thiệu một số kỹ thuật cơ bản tổng hợp chất xúc tác:

1 Kỹ thuật tổng hợp các chất xúc tác khối và chất mang:

a Kỹ thuật kết tủa và đồng kết tủa (precipitation and

NỘI DUNG

b kỹ thuật sol-gel (Sol-gel techniques)

Dung dịch gel- hóa ( các ion+tác nhân gel-

hóa) Đun bốc hơi

Sấy sơ bộ

Nung ở 500-600 o C

NỘI DUNG

pháp kỹ thuật tổng hợp dung môi nhiệt và

kỹ thuật keo tụ trong dung môi sôi cao….

22

NỘI DUNG

2 Kỹ thuật tổng hợp chất xúc tác có chất mang

a Kỹ thuật trao đổi ion

Phân tán nguyên tử

Phân tán nguyên tử

Lựa chọn nhiệt độ nung khô tối ưu

Lựa chọn nhiệt độ nung khô tối ưu

Khử với hydrogen

Nano kim loại

Loại bỏ dung môi

Làm khô Nung ở nhiệt độ caoNung ở nhiệt độ cao(1073K)(1073K)

Khử Sản phẩm

24

NỘI DUNG

 Ngoài ra còn có các kỹ thuật tổng

hợp xúc tác như: kỹ thuật phân tán và thấm ướt, ghép và định vị……

NỘI DUNG

V.Các phương pháp đặc trưng chất xúc tác:

1 Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM)

KN:

-là một thiết bị nghiên cứu vi cấu trúc vật rắn

-sử dụng chùm điện tử có năng lượng cao chiếu

xuyên qua mẫu vật rắn mỏng

-sử dụng các thấu kính từ  để tạo ảnh với độ phóng đại lớn.

26

NỘI DUNG

Nguyên lý hoạt động của TEM:

Điện tử được phát ra từ súng

phóng điện tử được tăng tốc

bởi một điện trường

lớn(khoảng vài trăm kV) và hội

tụ thành một chùm điện tử hẹp

(nhờ hệ diaphragm và thấu kính

từ) rồi chiếu xuyên qua mẫu

mỏng, từ đó tạo ra hình ảnh

thật trên màn huỳnh quang

Sơ đồ nguyên lí của kính hiển vi điện tử truyền qua(TEM)

NỘI DUNG

-tạo ra những bức ảnh thật của các cấu trúc nano với độ phân giải rất cao

(tới cấp độ nguyên tử).

28

NỘI DUNG

2.Nguyên lý hoạt động và sự tạo ảnh trong SEM

-Việc phát các chùm điện tử trong SEM cũng giống như việc tạo ra chùm điện tử trong kính hiển vi điện tử

truyền qua (TEM), tức là điện tử được phát ra từ súng phóng điện tử (có thể là phát xạ nhiệt, hay phát xạ

trường ), sau đó được tăng tốc

-Nhưng SEM không thể đạt được độ phân giải tốt như TEM

NỘI DUNG

-Độ phân giải của SEM còn phụ thuộc vào tương tác

giữa vật liệu tại bề mặt mẫu vật và điện tử

Khi điện tử tương tác với bề mặt mẫu vật, sẽ có các

bức xạ phát ra, sự tạo ảnh trong SEM và các phép phân tích được thực hiện thông qua việc phân tích các bức xạ này

-Các bức xạ chủ yếu gồm:

Điện tử thứ cấp (Secondary electrons)

Điện tử tán xạ ngược (Backscattered electrons):

30

NỘI DUNG

Ưu điểm của kính hiển vi điện tử quét

 Mặc dù không thể có độ phân giải tốt như kính hiển vi điện tử truyền qua nhưng kính hiển vi điện tử quét lại

có điểm mạnh là phân tích mà không cần phá hủy mẫu vật và có thể hoạt động ở chân không thấp

 Một điểm mạnh khác của SEM là các thao tác điều

khiển đơn giản hơn rất nhiều so với TEM khiến cho

nó rất dễ sử dụng,giá thành của SEM thấp hơn rất

nhiều so với TEM

=>> vì thế SEM phổ biến hơn rất nhiều so với TEM

NỘI DUNG

3/ Phổ hấp thụ x-ray (exaps; xas (xrayabsorption

spectroscopy)

a) Ứng dụng

- Dùng để nghiên cứu cấu trúc tinh thể vật liệu

- Ngoài ra phương pháp này còn có thể ứng dụng để xác định động học của quá trình chuyển pha, kích

thước hạt và xác định trạng thái đơn lớp bề mặt của xúc tác oxit kim loại trên chất mang

32

NỘI DUNG

b Nguyên tắc

- Nguyên tắc cơ bản của phương pháp nhiễu

xạ tia X là dựa vào phương trình Vulf-bragg.

- Với mối nguồn tia X ta có bước sóng lam- đa

xác định, khi thay đổi góc tới têta , mỗi vật liệu

có giá trị d đặc trưng So sánh d với giá trị d

chuẩn xẽ xác định được cấu trúc mạng tinh thể của chất nghiên cứu.

NỘI DUNG

Phổ nhiễu xạ tia X của FTO

* Trong quá trình tìm hiểu không tránh khỏi những

thiếu sót, mong cô và các bạn góp ý

36

!!!