Đề tài Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình hydrodeclo hóa tetracloetylen trên xúc tác Pd-Cu-C

LỜI MỞ ĐẦUCác hợp chất hữu cơ chứa clo có ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như sản xuất hóa chất, thuốc bảo vệ thực vật, sản xuất nhựa, ôtô, điện may mặc… Tuy nhiên các ch

LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, cho phép em gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến PGS.TS Nguyễn

Hồng Liên Cô đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em rất nhiều trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp, bằng tất cả tâm huyết của một người nghiên cứu và

sự quan tâm hết mực đến sinh viên của một giảng viên

Em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến các thầy cô và các anh chị trong PTN

CN Lọc Hoá dầu và vật liệu xúc tác hấp phụ, Viện Kỹ thuật Hóa học, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã giúp đỡ em rất nhiều Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ThS Chu Thị Hải Nam Chị đã hướng dẫn và chỉ bảo cho

em rất nhiều về phương pháp làm việc trong quá trình nghiên cứu để hoàn thành bản đồ án

Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình và bạn bè em đã tạo mọi điều kiện về vật chất cũng như về tinh thần giúp cho em hoàn thành bản đồ án này

Hà Nội,ngày 03 tháng 06 năm 2011

Sinh viên

Đỗ Tuấn Đạt

MỤC LỤC

L I C M N Ờ Ả Ơ 1

L I M Ờ Ở ĐẦ U 1

PHÂN 1: TÔNG QUAN LY THUYÊT ̀ ̉ ́ ́ 2

1.1 HỢP CHẤT CLO HỮU CƠ 2

1.1.1 S l ơ ượ c v h p ch t clo h u c [3, 4, 5, 6, 7] ề ợ ấ ữ ơ 2

1.1.2 Tetracloetylen (TTCE) [1, 2, 3, 4] 7

1.2 PHƯƠNG PHÁP HYDRODECLO HÓA XỬ LÝ HỢP CHẤT CLO HỮU CƠ 11

1.2.1 Ph n ng HDC ả ứ 11

1.2.2 C ch ph n ng HDC ơ ế ả ứ 13

1.2.3 Xúc tác [10] 16

1.2.4 Các y u t nh h ế ố ả ưở ng đ n quá trình HDC TTCE ế 22

1.3 HƯỚNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 23

PH N 2: TH C NGHI M Ầ Ự Ệ 25

2 1 TỔNG HỢP XÚC TÁC 25

2 1 1 Hóa ch t và d ng c ấ ụ ụ 25

2.1.2 Quy trình t ng h p xúc tác ổ ợ 25

2.2 ĐÁNH GIÁ ĐẶC TRƯNG HÓA LÝ XÚC TÁC 27

2.2.1 Ph ươ ng pháp h p ph xung CO [18] ấ ụ 27

2.2.2 Ph ươ ng pháp kính hi n vi đi n t truy n qua [19] ể ệ ử ề 28

2.2.3 Kh hóa theo ch ử ươ ng trình nhi t đ b ng H2 (TPR-H2 ) ệ ộ ằ 32

2.3 ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH XÚC TÁC 33

2.4 XÁC ĐỊNH ĐỘ CHỌN LỌC SẢN PHẨM 35

PH N 3: K T QU VÀ TH O LU N Ầ Ế Ả Ả Ậ 37

3.1 ĐỘ PHÂN TÁN KIM LOẠI TRÊN CHẤT MANG C* 37

3.2 SỰ PHÂN BỐ KIM LOẠI TRÊN BỀ MẶT XÚC TÁC 38

3.3 CÁC DẠNG OXY HÓA - KHỬ CỦA KIM LOẠI TRONG XÚC TÁC 39

3.4 HOẠT TÍNH XÚC TÁC Pd-Cu TRONG PHẢN ỨNG HDC TTCE 42

3.4.1 Ho t tính xúc tác c a các m u đ n kim lo i ạ ủ ẫ ơ ạ 42

3.4.2 Ho t tính xúc tác c a m u l ạ ủ ẫ ưỡ ng kim lo i ạ 43

3.5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN PHẢN ỨNG HDC TTCE 45

3.5.1 nh h Ả ưở ng c a n ng đ dòng H2/Ar ủ ồ ộ 46 3.5.2 nh h Ả ưở ng c a l u l ủ ư ượ ng dòng H2/Ar 48 3.5.3 nh h Ả ưở ng c a nhi t đ ph n ng ủ ệ ộ ả ứ 49

3.6 ĐỘ CHỌN LỌC SẢN PHẨM PHẢN ỨNG HDC TTCE TRÊN XÚC TÁC Pd-Cu/C* 51

K T LU N Ế Ậ 53 TÀI LI U THAM KH O Ệ Ả 54

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bang 1.1: Môt sô tinh chât vât ly cua Tetracloetylen ̉ ̣ ́ ́ ́ ̣ ́ ̉ 8

B ng 2.1: Các hóa ch t s d ng cho t ng h p xúc tác ả ấ ử ụ ổ ợ 25

B ng 2.2: Thành ph n các m u xúc tác đã t ng h p ả ầ ẫ ổ ợ 27

B ng 2.3: i u ki n phân tích s n ph m ph n ng b ng GC ả Đ ề ệ ả ẩ ả ứ ằ 34

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: S n l ả ượ ng các h p ch t clo h u c châu Âu n m 2008[5] ợ ấ ữ ơ ở ă

4

Hình 1.2: S n l ả ượ ng h p ch t clo h u c trên th gi i n m 2008[3] ợ ấ ữ ơ ế ớ ă 4 Hình 2.1: Quy trình t ng h p xúc tác ổ ợ 26

Hình 2.2: C u t o máy ch p TEM ấ ạ ụ 31

Hình 2.3: S đ ph n ng HDC TTCE ơ ồ ả ứ 33

Hình 2.4: S c ký đ GC khi phân tích khí C2H4 và C2H6 tinh khi t ắ ồ ế 36 Hình 3.1: Độ phân tán kim lo i trong các m u xúc tác đã t ng h p ạ ẫ ổ ợ 37

Hình 3.2: nh TEM c a ch t mang C* Ả ủ ấ 38

Hình 3.3: nh ch p TEM c a m u M3 (0,5%Pd-0,5%Cu/C*) Ả ụ ủ ẫ 38

Hình 3.4: Gi n đ TPR H2 c a m u xúc tác 1% Pd/C* ả ồ ủ ẫ 39

Hình 3.5: Gi n đ TPR H2 c a m u xúc tác 1% Cu/C* ả ồ ủ ẫ 40

Hình 3.6: Gi n đ TPR H2 c a m u xúc tác 0,5%Pd-0,5%Cu/C* ả ồ ủ ẫ 41

Hình 3.7: Độ chuy n hóa TTCE trên các xúc tác đ n kim lo i ể ơ ạ 42

Hình 6: nh h Ả ưở ng c a kim lo i Ag đ n đ chuy n hóa TTCE ủ ạ ế ộ ể 43

Hình 3.9 : Đồ th đ chuy n hóa TTCE- đ phân tán kim lo i Pd ị ộ ể ộ ạ 44

Hình 3.10: Độ chuy n hóa TTCE trên xúc tác M3 (0,5%Pd- ể 0,5%Cu/C*) khi thay đ i n ng đ dòng H2/Ar ho t hóa ổ ồ ộ ạ 47

Hình 3.11: Độ chuy n hóa TTCE trên xúc tác M3 (0,5%Pd- ể 0,5%Cu/C*) khi thay đ i n ng đ dòng H2/Ar ph n ng ổ ồ ộ ả ứ 48

Hình 3.12: Độ chuy n hóa TTCE trên xúc tác M3 khi thay đ i l u ể ổ ư l ượ ng dòng H2 49

Hình 3.13: Độ chuy n hóa TTCE trên xúc tác 0,5%Pd-0,5%Cu/C* khi ể thay đ i nhi t đ ph n ng ổ ệ ộ ả ứ 50 Hình 3.14: S c ký đ GC khi phân tích s n ph m trên các xúc tác ắ ồ ả ẩ 52

LỜI MỞ ĐẦU

Các hợp chất hữu cơ chứa clo có ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như sản xuất hóa chất, thuốc bảo vệ thực vật, sản xuất nhựa, ôtô, điện may mặc… Tuy nhiên các chất này sau khi sử dụng được thải trực tiếp vào môi trường đã gây ra những hậu quả nghiêm trọng như: phá hủy tầng bình lưu, gây mưa axít, ô nhiễm môi trường nước, đất, …[1]

Tetracloetylen (TTCE) một trong các hợp chất clo hữu cơ tiêu biểu, được

sử dụng phổ biến như một dung môi không thể thay thế trong công nghiệp giặt

là, vải sợi, công nghiệp làm sạch, tẩy rửa bề mặt kim loại Ngoài ra TTCE cũng

là một hợp chất trung gian quan trọng để sản xuất các sản phẩm hữu cơ khác Hàng năm, hơn 90% TTCE đã qua sử dụng được thải trực tiếp ra môi trường bên ngoài không qua xử lý, gây hậu quả không nhỏ cho con người và cho môi trường sinh thái [2, 3, 4]

Trong các phương pháp để xử lý các hợp chất clo hữu cơ, phương pháp hydrodeclo hóa (HDC) tỏ ra ưu việt hơn hẳn bởi hiệu suất cao, an toàn, thân thiện với môi trường, thu được sản phẩm hydrocacbon có giá trị kinh tế và được ứng dụng làm sản phẩm trung gian cho các quá trình chuyển hóa hóa học khác Các kết quả nghiên cứu về quá trình HDC đã chỉ ra rằng Pd và Pt là những kim loại quý có khả năng xúc tiến tốt cho phản ứng HDC Tuy nhiên, xúc tác loại này nhanh mất hoạt tính và giá thành cao, để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học đã nghiên cứu đưa thêm kim loại thứ hai vào hợp phần xúc tác, các kim loại thứ hai thường dùng là Fe, Ni, Cu, Mo,…

Với mong muốn tìm ra điều kiện làm việc tối ưu cũng như cải thiện tính kinh tế của xúc tác cho quá trình HDC mà vẫn đạt hiệu quả cao nhất, trong khuôn khổ đồ án này em đã tiến hành nghiên cứu tổng hợp xúc tác lưỡng kim loại Pd-Cu mang trên chất mang C* (Pd-Cu/C*) cho phản ứng HDC TTCE, và nghiên cứu đánh giá các yếu tố ảnh hưởng như nồng độ, lưu lượng dòng tác nhân phản ứng H2, nhiệt độ phản ứng tới độ chuyển hóa TTCE trên xúc tác này

PHẦN 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1 HỢP CHẤT CLO HỮU CƠ

1.1.1 Sơ lược về hợp chất clo hữu cơ [3, 4, 5, 6, 7]

1.1.1.1 Khái niệm chung:

Hợp chất clo hữu cơ là hợp chất trong phân tử có chứa một hoặc hay nhiều nguyên tử clo gắn với gốc hữu cơ Dựa vào định nghĩa trên ta có thể đặt công thức cho các hợp chất clo hữu cơ như sau: RClx

Trong đó:

x: là số nguyên tử clo có trong phân tử

R: là gốc hợp chất hữu cơ

Dựa vào đặc điểm cấu tạo phân tử có thể chia các hợp chất clo hữu cơ thành nhiều loại khác nhau Theo cấu tạo của gốc Hydrocacbon, ta có các hợp chất hữu cơ chứa clo như:

 Hợp chất clo hữu cơ no: là hợp chất mà các nguyên tử clo liên kết với gốc hydrocacbon mạch thẳng hay mạch vòng no Ví dụ như:

•Hợp chất clo hữu cơ mạch thẳng: CH3 – CH2Cl

•Hợp chất clo hữu cơ mạch vòng:

H

•Hợp clo hữu cơ mạch vòng không no:

1.1.1.2 Nguồn gốc của các hợp chất clo hữu cơ [3]

Trong tự nhiên, các hợp chất clo hữu cơ được hình thành từ các hiện tượng tự nhiên như trong khói của núi lửa phun trào, cháy rừng,… Vì thế trong tự nhiên, số lượng các hợp chất này không đáng kể Các hợp chất này chủ yếu là kết quả của quá trình tổng hợp nhân tạo trong công nghiệp như: sản xuất hóa chất, sản xuất thuốc bảo vệ thực vật, sản xuất sơn, sản xuất giấy, sản xuất nhựa,

…

Các hợp chất clo hữu cơ còn có nhiều trong các loại dầu thải của các thiết bị điện dân dụng, các thiết bị ngành điện công nghiệp như máy biến thế, tụ điện, đèn huỳnh quang, máy làm lạnh,… Ngoài ra các hợp chất clo hữu cơ cũng được sinh ra từ các chất làm mát trong truyền nhiệt, trong dung môi chế tạo mực in,…

1.1.1.3 Ứng dụng của hợp chất clo hữu cơ [3]

Chất clo hữu cơ được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp nhờ đặc tính tẩy rửa tốt Chúng thường được sử dụng trong các quy trình giặt là, làm sạch bề mặt kim loại, tẩy dầu mỡ nhờn Ngoài ra, các hợp chất này còn được ứng dụng làm dung môi, phụ gia, nguyên liệu tổng hợp nhựa Ví dụ: Diclometan làm hóa chất tẩy sơn, sản xuất chất tạo bọt; vinyl clorua là nguyên liệu sản xuất nhựa PVC; tricloetylen là phụ gia sản xuất keo; 1,4-diclobenzen dùng để sản xuất thuốc trừ

sâu, thuốc nhuộm, hóa chất khử mùi trong nhà vệ sinh, thuốc diệt mối; pentaclophenol dùng để sản xuất thuốc sát trùng…

Hình 1.1 miêu tả sản lượng cụ thể của các hợp chất clo hữu cơ sản xuất ở Châu Âu năm 2008 [5]

Hình 1.1: Sản lượng các hợp chất clo hữu cơ ở châu Âu năm 2008[5]

Hình 1.2: Sản lượng hợp chất clo hữu cơ trên thế giới năm 2008[3]

Quan sát hình 1.2, tính đến năm 2008, sản xuất và tiêu thụ 62,8 triệu tấn hợp chất clo trên toàn thế giới

1.1.1.4 Tác hại của hợp chất clo hữu cơ đối với môi trường và sức khỏe con người

Mỗi năm trên thế giới sản xuất và tiêu thụ khoảng 24 triệu tấn hợp chất clo hữu cơ Sau khi thải ra môi trường, các hợp chất này tích lũy lại gây nguy hại cho môi trường và sức khỏe con người Trong hệ nước ngầm và nước thải công nghiệp thường tìm thấy một số hợp chất như DCE, TCE, TTCE… [8]

Các hợp chất clo hữu cơ đa số gây hại cho sức khỏe con người, chúng độc với da và mắt, khi hít phải các hợp chất chứa clo dễ bay hơi có thể gây buồn nôn, ngất xỉu, hôn mê, thậm chí tử vong Đặc biệt, các hợp chất này khi đi vào

cơ thể người có khả năng tích lũy và tồn tại rất lâu, gây ra nhiều loại bệnh có tính di truyền [9]

DDT (Di(para-chloro-phenyl)-trichloroethane) được sử dụng rộng rãi sau

chiến tranh thế giới lần thứ hai để bảo vệ quân đội và người dân khỏi đe dọa từ căn bệnh sốt rét và sốt phát ban Sau chiến tranh, DDT được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu về cách phòng chống bệnh sốt rét do muỗi gây ra và sử dụng trong công nghiệp sản xuất và xử lý cotton DDT không tan trong nước mà tan hầu hết trong dung môi hữu cơ

Qua nhiều nghiên cứu các nhà khoa học đã đưa ra các bản báo cáo chi tiết

về hiệu ứng của DDT trên cơ thể con người và động vật Cơ chế ảnh hưởng của DDT đối với con người là tạo ra một cơ chế làm thay đổi các tính chất sinh lý và các enzim của các tế bào thần kinh (Smith, 1991) Hiệu ứng của DDT gây ra ảnh

trộn các xung thần kinh (CanTox, 1994) Từ đó gây ra các hiện tượng gây ức chế và tạo ra các căn bệnh về thần kinh và ung thư cho con người

Dioxin là tên gọi chung của 75 hợp chất hữu cơ chứa clo có cấu trúc của

dibenzo-p-dioxin với những số lượng nguyên tử clo được thế ở những vị trí khác nhau trên vòng benzen Và các Furan ( bao gồm 135 hỗn hợp có liên quan) cũng được xếp vào nhóm dioxin Hai hợp chất trên được tạo thành từ các phản ứng

cháy không hoàn toàn của các hợp chất hữu cơ vòng thơm chứa clo Trong tự nhiên, các dioxin được hình thành từ các vụ cháy rừng, từ núi lửa phun trào Dioxin là chất rất độc, trong chiến tranh Việt Nam, đế quốc Mỹ đã phun hàng tấn dioxin xuống các cánh rừng làm cho động thực vật bị hủy diệt Và nghiêm trọng hơn dioxin còn gây ra các tác hại vô cùng đau thương về mặt di truyền của những người nhiễm phải dioxin Những người bị nhiễm chất độc màu

da cam (dioxin) khi sinh con thì con của họ không được hoàn thiện về cả lý trí lẫn cơ thể Sự ảnh hưởng của chất độc này không chỉ kéo dài vài chục năm mà còn kéo dài qua nhiều thế hệ

PCBs (Polychlorinated biphenyls) là một nhóm những chất hóa học có

công thức tổng quát:

Trong đó các nguyên tử clo tạo mối liên kết với vòng thơm ở các vị trí như trên Các hỗn hợp PCBs kỹ thuật vẫn còn phổ biến và có mặt đến ngày nay như trong vật liệu xây dựng, dầu bôi trơn, sơn phủ, chất làm dẻo

Độc tính của PCBs phụ thuộc vào vị trí và số lượng nguyên tử clo có trong vòng thơm Độc tính của PCBs gây ảnh hưởng tới các chức năng của gan, thận, hệ thống thần kinh hệ thống miễn dịch, khả năng sinh sản…

CFCs là các hợp chất có hại rất lớn đối với tầng bình lưu, các hợp chất này

gây ra các lỗ thủng ozon, gây ra mưa axit… Từ năm 1979 cho đến năm 1990, lượng ozon trong tầng bình lưu đã suy giảm vào khoảng 5% Vì lớp ôzôn ngăn cản phần lớn các tia cực tím có hại không cho xuyên qua bầu khí quyển Trái đất

Sự suy giảm ôzôn đang được quan sát thấy và các dự đoán suy giảm trong tương lai đã trở thành một mối quan tâm toàn cầu, dẫn đến việc công nhận Nghị định thư Montreal về việc hạn chế và cuối cùng chấm dứt hoàn toàn việc sử dụng và

sản xuất các hợp chất cacbon của clo và flo (CFC - chloroflorocacbon) cũng như các chất hóa học gây suy giảm tầng ôzôn khác như tetracloruacacbon, các hợp chất của brôm và metylchloroform

Khi các hóa chất làm suy giảm tầng ôzôn này đi vào tầng bình lưu, chúng

bị phân tách ra bởi các tia cực tím, tạo thành các nguyên tử clo Các nguyên tử clo phản ứng như một chất xúc tác, có thể phá hủy hàng ngàn phân tử ozon trước khi được mang ra khỏi tầng bình lưu Người ta tính rằng một phân tử CFC mất trung bình là 15 năm để đi từ mặt đất lên đến các tầng trên của khí quyển và

có thể ở đó khoảng một thế kỷ, phá hủy đến cả trăm ngàn phân tử ôzôn trong thời gian này Tầng ôzon bị thủng sẽ tạo điều kiện cho các bức xạ cực tím đến mặt đất nhiều hơn Cường độ gia tăng của các bức xạ cực tím đang được nghi ngờ chính là nguyên nhân gây ra nhiều hậu quả trong sinh học, thí dụ như gia tăng các khối u ác tính, tiêu hủy các sinh vật phù du trong tầng có ánh sáng của biển

Trên đây chỉ là một số độc tính của một số hợp chất hữu cơ chứa clo, đa số các hợp chất này đều có ảnh hưởng độc hại cho động thực vật cũng như con người Các hợp chất độc hại này tồn tại rất lâu trong cơ thể con người và là nguyên nhân gây ra nhiều loại bệnh có tính di truyền với con người Vì những lí

do đó, chúng ta cần phải có biện pháp giảm lượng phát thải các hợp chất clo hữu

cơ và nghiên cứu xử lý triệt để chúng trước khi thải ra môi trường

1.1.2 Tetracloetylen (TTCE) [1, 2, 3, 4]

Tetracloetylen (TTCE) có công thức hóa học là C2Cl4, tên quốc tế là

tetrachloroethylene, perchloroethylene, perchloroethene TTCE có công thức cấu

tạo như sau:

1.1.2.1 Tính chất

TTCE là một chất lỏng không màu, không bắt cháy và có mùi đặc trưng TTCE không có sẵn trong tự nhiên mà được tổng hợp số lượng lớn trong công nghiệp hóa chất Bảng 1.1 đưa ra những tính chất vật lý đặc trưng của TTCE [4]

Bảng 1.1: Một số tính chất vật lý của Tetracloetylen

của quá trình được thu lại bằng phương pháp chưng cất

Sản lượng sản xuất TTCE năm 1995 trên thế giới ước đạt 712.000 tấn/năm

1.1.2.3 Ứng dụng của TTCE [3]

TTCE hiện nay là một hóa chất thương mại và là một hợp chất trung gian quan trọng trong công nghiệp hóa học Ước tính TTCE sản xuất ra được sử dụng trong các lĩnh vực chủ yếu sau:

- 55% làm hợp chất trung gian trong công nghệ tổng hợp hữu cơ: là nguyên

liệu cho việc sản xuất các dung môi và chất tải lạnh như R113, R114 và R115 TTCE còn dùng để sản xuất các chất thay thế CFC như HFCs và HCFCs, ngoài

ra còn một lượng nhỏ sử dụng trong các ngành công nghiệp khác

- 25 % TTCE được dùng cho công nghiệp làm sạch và tẩy dầu mỡ bề mặt

kim loại nhờ đặc tính hòa tan được nhiều hợp chất hữu cơ và vô cơ

- 15 % TTCE được sử dụng trong công nghiệp giặt khô làm sạch vải sợi Ở

đây, TTCE được sử dụng như một dung môi có khả năng loại bỏ dầu dính ở vải sợi sau khi đan, dệt cũng như các quá trình sử dụng máy móc khác TTCE có khả năng làm sạch dầu, mỡ, hydrocacbon mà không làm ảnh hưởng tới tính tự nhiên của vải sợi Đây là một đặc tính rất quan trọng mà chỉ có TTCE mới có

Cùng với sự phát triển của công nghệ và cũng do nhược điểm về đặc tính độc hại của TTCE, nhu cầu sử dụng hóa chất ngày một giảm Dù vậy cho tới nay đây vẫn là một trong những hợp chất quan trọng không thể thay thế trong các ngành công nghiệp kể trên

1.1.2.4 Ảnh hưởng của TTCE [4,5]

Các cơ quan nghiên cứu ung thư quốc tế cho rằng TTCE là một trong những chất gây ung thư Giống như nhiều hợp chất clo khác, TTCE có thể nhập vào cơ thể qua đường hô hấp hoặc qua da do sự tiếp xúc TTCE hòa tan chất béo

từ da, có khả năng gây kích ứng da

Theo thống kê của cơ quan dịch vụ sức khỏe và con người (DHHS, Mỹ), TTCE nằm trong số 31 chất độc xuất hiện nhiều nhất, nguy hiểm nhất đối với sức khỏe con người.

Theo ước tính có khoảng 85% TTCE được thải trực tiếp vào bầu khí

quyển; OEEC (Tổ chức Hợp tác Kinh tế châu Âu ) mô hình giả định phát hành

90% vào không khí và 10% vào nước Dựa trên các mô hình này, phân phối của

nó trong môi trường được ước tính là trong không khí (76,39% - 99,69%), nước (0,23% - 23,2%), đất (0,06-7%), với phần còn lại trong các trầm tích và thảm thực vật Ước tính tồn tại của TTCE trong bầu khí quyển khác nhau, nhưng một cuộc khảo sát năm 1987 ước tính vào khoảng 2 tháng ở Nam bán cầu và 5-6 tháng ở Bắc bán cầu

Hàng ngày, hơn 90% TTCE đã qua sử dụng được thải trực tiếp ra môi trường trong đó 99,86 % thải trực tiếp vào không khí, 0,14 % vào nước và 0,1% vào đất, đã và đang gây ra những hậu quả nghiêm trọng tới môi trường và sức khỏe con người Ví dụ: TTCE thải vào không khí, thường bị phân hủy sau một vài tuần tạo ra những hợp chất gây ảnh hưởng xấu tới tầng ozôn, cũng giống những ảnh hưởng của chất CFCs Với một số lượng lớn được thải ra hàng năm như vậy, tác động của TTCE đối với con người và môi trường sống là không nhỏ Vì vậy đây luôn là điểm nóng thu hút các nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu tìm ra phương pháp giảm thiểu tác động bất lợi này

Khi con người tiếp xúc với TTCE ở một nồng độ và thời gian nhất định sẽ

có cảm giác hoa mắt, chóng mặt, đau đầu, buồn nôn, buồn ngủ và gặp khó khăn trong nói năng, đi lại Nếu tiếp xúc trong thời gian dài ở nồng độ cao có thể dẫn đến hôn mê bất tỉnh và có thể gây tử vong Kết quả nghiên cứu trên các công nhân nữ làm việc trong ngành công nghiệp làm sạch khô, một ngành sử dụng một lượng rất lớn TTCE đã cho thấy có nguy cơ cao mắc các bệnh về phụ khoa

và sảy thai Theo các nghiên cứu gần đây thì các hợp chất clo etylen là những

chất có khả năng gây ung thư Những nghiên cứu trên chuột cho thấy sau một thời gian tiếp xúc với TTCE nồng độ cao đã nhận thấy sự phá hủy gan và thận.

Do tính chất độc hại của TTCE mà ngày nay, ở một số nơi, người ta đã tìm

ra các phương pháp thay thế dần TTCE Điển hình là thay thế việc sử dụng TTCE trong ngành công nghiệp giặt khô, trong đó có hai phương pháp được đánh giá cao là giặt ướt chuyên nghiệp và làm sạch bằng CO2 lỏng

Tuy nhiên, bên cạnh các công nghệ thay thế mới mẻ thì vấn đề xử lý lượng lớn TTCE đã được sản xuất và hiện còn tồn đọng trong môi trường vẫn là một yêu cầu cấp bách và khó khăn để tăng chất lượng cuộc sống của con người và bảo vệ môi trường Ở các nước nghèo với nền khoa học kỹ thuật kém phát triển thì việc đầu tư cho một dây chuyền công nghệ không sử dụng TTCE vẫn còn là một thách thức rất lớn Vì vậy nhu cầu phát triển các phương pháp xử lý TTCE phát thải vào môi trường ngày càng tăng cao Các phương pháp thông thường đã cho thấy hiệu quả nhưng lại để lại nhiều vấn đề khác như chi phí cao và sản phẩm sau quá trình xử lý độc hại hơn, phương pháp HDC đã mở ra một hướng

đi mới cho các nhà nghiên cứu nhằm cắt giảm giá thành cũng như tăng độ chuyển hóa của quá trình thành các sản phẩm có giá trị và ứng dụng được trong các quá trình chuyển hóa hóa học khác

Theo tiêu chuẩn nước thải công nghiệp TCVN 5945:1995, hàm lượng TTCE cho phép trong nước thải công nghiệp loại A, B, C là 0,02; 0,1; 0,1 mg/L

1.2 PHƯƠNG PHÁP HYDRODECLO HÓA XỬ LÝ HỢP CHẤT CLO HỮU CƠ

Người ta sử dụng xúc tác cho phản ứng này là để thúc đẩy phản ứng xảy ra

ở điều kiện mềm hơn, dưới điều kiện nhiệt độ và áp suất thấp

1.2.1.2 Vai trò của phản ứng HDC

Trong các phương pháp đang được sử dụng để xử lý hợp chất hữu cơ chứa clo (phương pháp oxy hóa, phương pháp HDC, phương pháp sinh học, phương pháp oxy hóa khử kết hợp,…) thì phương pháp HDC là phương pháp mang lại hiệu quả cao và có nhiều triển vọng có thể được áp dụng vào thực tế Khi sử dụng phương pháp này, sản phẩm của quá trình có thể tái sử dụng trong công nghiệp, điều này thể hiện tính ưu điểm vượt bậc so với các phương pháp oxy hóa và phương pháp sinh học Thời gian để chuyển hóa các hợp chất hữu cơ chứa clo nhanh hơn Phản ứng này được ứng dụng trong tổng hợp và sử dụng các hợp chất chứa clo như là chất trung gian Trong sản xuất CF3 – CFH2 được

sử dụng làm chất làm lạnh rộng rãi trong các thiết bị làm lạnh Phản ứng HDC được sử dụng để khử CF3 – CFCl2 thành sản phẩm mong muốn:

CF3CFCl2 + H2→ CF3CFH2+ HCl

Phản ứng HDC có thể được sử dụng để tái chế các sản phẩm không có ích thành những sản phẩm có giá trị Ví dụ, quá trình chuyển hoá chất thải 1,2-diclopropylen thành chất phản ứng propylene, đây là chất có giá trị trong

sản phẩm phụ sinh ra trong nhiều quá trình clo hóa trong công nghiệp thường làm phá hủy tầng ôzôn, thành những chất có ích như CH2Cl2, CH3Cl, chúng có

thể được sử dụng như là một chất trung gian hoặc dung môi trong tổng hợp hữu

cơ

Ngoài ra, phản ứng HDC có thể được ứng dụng để phá hủy liên kết C–Cl vì việc loại clo là bắt buộc đối với một số hợp chất trong công nghiệp trước khi thải ra môi trường (do chúng gây hại tầng ôzôn, làm ô nhiễm môi trường hoặc vì chúng rất khó tự phân hủy) Phản ứng HDC có thể được sử dụng để xử lý các hợp chất clo vòng thơm, một loại sản phẩm phụ được tạo ra từ quá trình lọc hóa dầu Phương pháp này có lợi thế hơn phương pháp đốt truyền thống là không sinh ra các sản phẩm hữu cơ độc hại trong quá trình phân hủy hợp chất clo dưới nhiệt độ cao

Một ứng dụng khác của phản ứng HDC, xử lý nước thải chứa hợp chấp clo hữu cơ làm ô nhiễm môi trường Phản ứng HDC được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm và nghiên cứu đặc biệt là chlorofluorocarbon (CFCs) Năm 1980 các nhà khoa học đã chứng minh được CFCs có khả năng làm suy yếu tầng ôzôn CFCs có nhiều tính chất tốt như là tính trơ, độ bền, chịu nén tốt Chúng có thể được dùng làm tác nhân lạnh nhưng CFCs nếu bị rò rỉ, sẽ phân ly và là tác nhân gây suy yếu tầng ôzôn Các nhà khoa học trong quá trình tìm kiếm các hợp chất thay thế CFCs đã tìm được hydrofluorocarbon (HFCs) có những tính chất tương tự CFCs, đồng thời HFCs có ít ảnh hưởng đến môi trường hơn [8, 9]

Trong đó * là biểu thị một phần hoạt động trên bề mặt xúc tác, RClx là hợp chất hữu cơ chứa clo

nguyên tử H đã hấp phụ trên bề mặt xúc tác Phản ứng (5), (7) là phản ứng nhả hấp phụ Phản ứng tổng quát có thể viết như sau:

Có thể dễ dàng nhận thấy: sản phẩm của phản ứng HDC không chỉ là một chất không chứa clo mà là một hỗn hợp nhiều chất có thể còn chứa clo, nên cơ chế nối tiếp không còn chính xác Cơ chế song song mô tả phản ứng HDC tốt hơn

 Cơ chế song song [10, 11]

Cơ chế phản ứng HDC TTCE với xúc tác đơn kim loại như sau:

Mô tả cơ chế phản ứng: Đầu tiên, các tâm hoạt tính Pd hấp phụ H2 và chuyển hydro phân tử về dạng hydro nguyên tử TTCE cũng bị hấp phụ lên các tâm hoạt tính, liên kết C-Cl trong phân tử TTCE bị nguyên tử H và Pd tấn công, hình thành liên kết mới C-H và H-Cl Sản phẩm phản ứng tách ra khỏi tâm hoạt tính xúc tác và đi ra ngoài.

Có thể thấy vai trò của kim loại Pd vừa là cắt liên kết C–Cl, vừa là tạo ra

nguyên từ Cl bị cắt đi, tạo liên kết với Cl còn lại để tạo thành HCl, đồng thời các nguyên tử H cũng được dùng để tái sinh Pd đã mất hoạt tính Do Pd phải làm cả hai nhiệm vụ nên khả năng xúc tiến quá trình hydro hóa TTCE không cao và khả năng bị ngộ độc bởi HCl sinh ra là rất lớn Chính vì vậy xúc tác chứa đơn kim loại Pd thường nhanh bị mất hoạt tính

Khi thêm kim loại thứ hai Cu vào hợp phần xúc tác, Cu sẽ tham gia vào cơ chế phản ứng, sau đó che chắn cho Pd khỏi bị ngộ độc bởi Cl Pd vẫn giữ vai trò hấp phụ H nguyên tử và cắt đứt liên kết C-Cl trong phân tử TTCE như bình thường, tạo ra sản phẩm C2H6 Cu cũng tham gia cắt liên kết C-Cl nhưng lại tạo

ra các hợp chất trung gian Sau đó, các hợp chất trung gian này nhả hấp phụ kim loại, hình thành lượng lớn sản phẩm C2H4 Ngoài ra, Cu có đường kính nguyên

tử bé hơn Pd, che chắn cho Pd khỏi bị mất hoạt tính bởi tác động của sản phẩm HCl Sự khác nhau giữa cơ chế đơn kim loại và đa kim loại là ở chỗ sản phẩm cuối có chứa một lượng lớn olefin và chỉ chứa một lượng nhỏ parafin

1.2.3 Xúc tác [10]

Xúc tác cho phản ứng HDC đã được nghiên cứu trên cơ sở các xúc tác kim

thể chỉ là một thành phần pha hoạt động, xúc tác loại này có giá thành rất cao, ít

sử dụng trong công nghiệp Để tiết kiệm các kim loại quý và giảm giá thành sản phẩm, người ta thường đưa các kim loại thứ 2 vào Do đó, hiện nay xúc tác là một hỗn hợp gồm nhiều thành phần với các nhiệm vụ khác nhau như nhóm phụ trợ, nhóm hoạt động và nhóm chất mang Tuy nhiên, xúc tác thông thường gồm hai hợp phần là pha hoạt động và chất mang Trong đó, pha hoạt động giữ chức năng hoạt động hoá học, làm tăng vận tốc và tăng độ chọn lọc của phản ứng còn chất mang thường có bề mặt riêng lớn để phân tán tốt pha hoạt động, có cấu trúc mao quản và lỗ xốp nhất định, độ bền cơ học và độ bền nhiệt cao

Với phản ứng HDC, rất nhiều loại xúc tác có thành phần kim loại khác nhau mang trên các chất mang khác nhau đã được nghiên cứu và thử nghiệm Mỗi loại xúc tác này thường chỉ thích hợp cho một số hợp chất clo cụ thể trong quá trình HDC và được giới thiệu ở bảng 3

Sau khi phản ứng HDC đã được nghiên cứu trên các xúc tác kim loại quý như Pd, Pt, Rh…, kết quả cho thấy rằng Pd là kim loại cho hoạt tính xúc tác và

độ chọn lọc cao nhất với phản ứng HDC

Bảng 1.2: Một số loại xúc tác đã được nghiên cứu cho phản ứng HDC [7]

Ni/ SiO2 và Ni/ Zeolite Y Clophenol, diclophenol, pentaclophenol

LOẠI XÚC TÁC ĐỐI TƯỢNG CẦN XỬ LÝ

+ Xúc tác mang trên chất mang zeolit có độ chọn lọc cao, độ chuyển hóa tốt nhưng do zeolit khá đắt nên chưa có ý nghĩa nhiều về mặt kinh tế hơn nữa thời gian sống lại quá ngắn

kim loại lên trên SiO2

+ Xúc tác mang trên γ-Al2O3, ví dụ Pd/γ-Al2O3 là xúc tác lưỡng chức do

γ-Al2O3 mang tính axit Xúc tác này có độ chọn lọc sản phẩm cao, độ chuyển hóa tốt

γ-Al2O3 và SiO2 là những chất mang có khả năng sử dụng cho xúc tác HDC, nhưng chúng dễ bị tấn công bởi sản phẩm HCl nên bị mất hoạt tính nhanh chóng

+ Xúc tác mang trên C* có ý nghĩa lớn về mặt kinh tế so với xúc tác cùng loại mà mang trên chất mang khác C* có giá thành rẻ, trơ về mặt hóa học, diện tích bề mặt lớn, trở thành một chất mang tiềm năng cho phản ứng HDC pha khí [14]

1.2.3.1 Kim loại Pd [12]

Paladi (tiếng La tinh: Palladium) là một kim loại hiếm màu trắng bạc và

bóng, được William Hyde Wollaston phát hiện năm 1803 Ký hiệu cho Paladi là

Pd, số hiệu của nó là 46 Thuộc phân nhóm VIIIB, chu kỳ 5 trong bảng hệ thông tuần hoàn Paladi cùng với platin, rhodi, rutheni, iridi và osmi tạo thành một nhóm các nguyên tố gọi chung là các kim loại nhóm platin (PGM) Các PGM có các tính chất hóa học tương tự, nhưng paladi là kim loại có điểm nóng chảy thấp nhất và nhẹ nhất trong số các kim loại quý này Đặc biệt, ở nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển, Paladi có thể hấp thụ hydro tới 900 lần thể tích của nó, điều này làm cho Paladi là chất lưu trữ hiệu quả và an toàn cho hydro và các đồng vị của hydro Paladi cũng chống xỉn màu tốt, dẫn điện ổn định và khả năng chống ăn mòn hóa học cao cùng chịu nhiệt tốt Nó mềm và dễ uốn khi tôi và tăng sức bền cũng như độ cứng lên rất nhiều khi gia công nguội Paladi hòa tan chậm trong axít sulfuric, axít nitric và axít clohiđric Kim loại này không phản ứng với oxy

ở nhiệt độ bình thường và vì thế nó không bị xỉn màu khi ở trong không khí Paladi nung nóng tới 800°C sẽ sinh ra một lớp ôxít paladi (II) (PdO) Nó bị xỉn màu nhẹ trong không khí ẩm có chứa lưu huỳnh Pd có nhiều ứng dụng trong nhiều ngành khác nhau:

Trong ngành điện tử: Pd được dùng làm điện dung gốm đa lớp, đầu cảm biến điện tử, hoặc làm lớp bảo vệ cho cảm biến điện tử và các mối hàn đặc biệt Trong công nghệ: Pd dùng trong thiết bị làm sạch khí, thiết bị chế tạo hydro tinh khiết, đó là nhờ Pd có khả năng hấp phụ hydro tốt

Trong công nghiệp xúc tác: Pd tán mịn trên C* là xúc tác cho quá trình hydro hóa và dehydro hóa, ứng dụng cho phản ứng cracking các sản phẩm dầu

mỏ Ưu điểm của việc sử dụng Pd làm xúc tác là độ chuyển hóa cao, tác dụng nhanh Tuy nhiên, nó có nhược điểm là giá thành cao, nhanh mất hoạt tính

Ngoài ra, Pd còn được ứng dụng khác trong các ngành nhiếp ảnh, nghệ thuật…

1.2.3.2 Kim loại Cu [13]

Đồng là một kim loại có màu vàng ánh đỏ, có độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt cao (trong số các kim loại nguyên chất ở nhiệt độ phòng chỉ có bạc có độ dẫn điện cao hơn) Đồng có lẽ là kim loại được con người sử dụng sớm nhất do các

đồ đồng có niên đại khoảng năm 8700 trước công nguyên (TCN) đã được tìm thấy Ngoài việc tìm thấy Đồng trong các loại quặng khác nhau, người ta còn tìm thấy Đồng ở dạng kim loại (đồng tự nhiên) ở một vài nơi nơi Ký hiệu cho Đồng là Cu, số hiệu là 29, thuộc phân nhóm VIIIB, chu kỳ 4 trong bảng hệ thống tuần hoàn Đồng là vật liệu dễ dát mỏng, dễ uốn, có khả năng dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, vì vậy nó được sử dụng một cách rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm và trong các ngành công nghiệp, đặc biệt công nghiệp điện, cơ khí

1.2.3.3 Chất mang than hoạt tính [14]

Than hoạt tính (C*) là loại vật liệu vi mao quản có khả năng hấp phụ tốt,

cacbon, than hoạt tính còn chứa 5-10% khối lượng các nguyên tố khác ở dạng oxit kim loại, hydroxit Trong thành phần các oxit kim loại thường chứa các nguyên tố: Al, Si, Fe, Mg, Ca, Na, K, S, P

Một số đặc trưng của C* là diện tích bề mặt riêng, cấu trúc lỗ xốp, các đặc trưng này liên quan mật thiết đến tính chất hấp phụ của C*

Diện tích bề mặt riêng là diện tích bề mặt tính cho một đơn vị khối lượng,

nó bao gồm tổng diện tích bề mặt trong mao quản và bên ngoài

Theo tiêu chuẩn của IUPAC, có thể chia kích thước mao quản thành ba loại: Mao quản lớn có đường kính mao quản từ 50-500 nm, mao quản trung bình

có đường kính từ 20 đến 50 nm, mao quản bé có đường kính nhỏ hơn 20 nm

Khả năng hấp phụ của C* thường đánh giá thông qua diện tích bề mặt riêng

và phân bố lỗ xốp Diện tích bề mặt riêng càng lớn thì khả năng hấp phụ càng cao Kích thước mao quản lớn thì dung lượng hấp phụ thấp nhưng tốc độ hấp phụ cao Các mao quản lớn thường là nơi chứa các hạt xúc tác kim loại sau quá trình ngâm tẩm Với hệ mao quản trung bình, ngoài hiện tượng hấp phụ có thể xảy ra hiện tượng ngưng tụ mao quản, khi đó kích thước mao quản bị thu hẹp lại Đối với hệ mao quản nhỏ, dung lượng hấp phụ thường cao nhưng tốc độ hấp phụ chậm

Than hoạt tính có hệ mao quản trung bình, ngoài hiện tượng hấp phụ có thể xuất hiện quá trình ngưng tụ mao quản Quá trình hấp phụ ban đầu xảy ra theo

cơ chế đơn lớp Khi xuất hiện ngưng tụ mao quản, kích thước mao quản bị thu hẹp dần, hấp phụ tiếp tục xảy ra theo cơ chế lấp đầy thể tích

C* có tính chất khử clo, người ta đã đưa ra một thông số độ dày bán hấp phụ khử clo, đo lường hiệu quả loại bỏ clo của C* Đó chính là độ dày cần thiết của lớp C* có thể giảm mức clo trong dòng từ 5 ppm xuống 3,5 ppm Độ dày này càng bé chứng tỏ hoạt tính của C* càng mạnh

Ưu điểm của C* khi sử dụng làm chất mang cho xúc tác là tính trơ, rẻ tiền, diện tích bề mặt lớn Bề mặt lớn của C* có được là nhờ cấu trúc xơ rỗng thừa hưởng từ nguồn gốc hữu cơ và điều kiện hình thành Ngoài ra, việc xử lý C* sau khi dùng rất đơn giản

1.2.3.4 Các phương pháp điều chế xúc tác [15, 16, 17]

Hiện nay, trên thế giới đang sử dụng các phương pháp điều chế xúc tác HDC như sol-gel, trao đổi ion, ngâm tẩm Mỗi phương pháp đều có những ưu nhược điểm riêng:

phương pháp này cho đường kính hạt kim loại phân tán trên chất mang nhỏ, độ phân tán tốt Đường kính của các hạt kim loại sau khi tạo gel là khoảng vài nm

Trong điều kiện tốt nhất, phương pháp sol-gel tạo ra tinh thể kim loại với đường

bảo vệ và không bị thiêu kết trong suốt quá trình hoạt động ở nhiệt độ cao Nhược điểm của phương pháp này là quy trình phức tạp, thời gian điều chế xúc tác dài, cần sử dụng nhiều loại hóa chất để tạo phức và cầu nối trung gian cho quá trình tổng hợp [16]

Phương pháp trao đổi ion sử dụng nhựa trao đổi ion Người ta nhỏ từ từ dung dịch muối kim loại vào các hạt nhựa trao đổi ion và khuấy đều Sau đó lọc, sấy các hạt nhựa, lấy các hạt nhựa khô đi khử nhiệt cacbon Phương pháp này cho độ phân tán kim loại trên xúc tác rất cao nhưng khó kiểm soát sự mất mát kim loại trong quá trình tổng hợp xúc tác

Cuối cùng, phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất là phương pháp ngâm tẩm Ví dụ, khi tổng hợp xúc tác cho quá trình HDC TTCE, dung dịch muối kim loại ( Pd(NO3)2, Cu(NO3)2 ) được tẩm lên bề mặt C*, sau đó ta cho bay hơi nước

dư sẽ thu được kim loại mang trên chất mang Ưu điểm của phương pháp này là tiến hành nhanh, đơn giản Tuy nhiên, muốn thu được độ phân tán kim loại cao cần khuấy đều trong và sau khi tẩm Xúc tác kim loại được chuẩn bị bằng phương pháp ngâm tẩm thường có tâm kim loại lớn, đường kính hạt khoảng 5-

30 nm, phân bố hầu hết trên bề mặt chất mang

1.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình HDC TTCE

Hiệu quả của quá trình HDC TTCE phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nồng

độ tác nhân phản ứng H2, lưu lượng dòng H2, lưu lượng dòng Ar (khí trơ), nhiệt

độ phản ứng, chế độ hoạt hóa xúc tác, phương pháp tổng hợp xúc tác, nguồn muối kim loại cho quá trình tổng hợp xúc tác, quá trình nung sấy xúc tác, nguồn chất mang, hình dạng chất mang,…

Các xúc tác trước khi được thử nghiệm hoạt tính đều được hoạt hóa trong

lưu lượng dòng H2 cho quá trình hoạt hóa xúc tác thấp thì lượng H2 không đủ để

lớn, thời gian tiếp xúc giữa oxit kim loại và H2 ngắn, các oxit này không được hoạt hóa hết, số lượng tâm hoạt tính không cao Lưu lượng dòng H2 thích hợp thì

số oxit kim loại được hoạt hóa triệt để dẫn đến tăng các tâm hoạt tính xúc tác

Nhiệt độ phản ứng cũng có ảnh hưởng rất lớn đến yếu tố động học quá

tốt hơn lên bề mặt xúc tác, làm tăng vận tốc phản ứng HDC TTCE Tuy nhiên, khi nhiệt độ phản ứng tăng cao có thể xảy ra hiện tượng thiêu kết xúc tác tạo nhựa trên bề mặt xúc tác, làm che chắn khả năng tiếp xúc của các tâm hoạt động trên bề mặt xúc tác với chất phản ứng, dẫn đến làm giảm thời gian sống của xúc tác Mặt khác, nhiệt độ cao có thể xảy ra sự phân hủy nhiệt các sản phẩm tạo thành trong quá trình này Ở nhiệt độ phản ứng thấp, năng lượng phản ứng không đủ để xảy ra quá trình hấp phụ các phân tử TTCE, H2 lên bề mặt xúc tác

1.3 HƯỚNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

Phương pháp HDC cho phép xử lý các hợp chất clo đa dạng với tốc độ phản ứng nhanh và hiệu quả cao Phương pháp này tỏ ra ưu việt hơn các phương pháp xử lý các hợp chất clo khác nhưng vẫn còn tồn tại một số yếu điểm nhất là

về xúc tác cho quá trình này như xúc tác sử dụng là các kim loại quý, nhanh mất hoạt tính, độ chọn lọc các sản phẩm có giá trị chưa cao Càng đi sâu vào nghiên cứu, chúng ta thấy vẫn còn rất nhiều vấn đề chưa giải quyết được như duy trì thời gian làm việc của xúc tác, nâng cao hoạt tính, độ chọn lọc của xúc tác, tìm

ra chế độ phản ứng tối ưu cho phản ứng HDC…

Để giải quyết vấn đề mất hoạt tính nhanh của các loại xúc tác chứa kim loại quí, các nghiên cứu hiện nay đang hướng tới việc đưa một kim loại thứ hai vào hợp phần xúc tác Những nghiên cứu bước đầu cho thấy, xúc tác lưỡng kim loại

đã thể hiện ưu điểm rõ rệt so với các xúc tác đơn kim loại Ngoài việc tiết kiệm