Xử lý bằng cách trao đổi Bent-Na với NH4Ơ sau đó chuyển thành Bent-H dưới tác dụng của nhiệt độ.... Xác định độ axit của các mẫu xúc tá c ....[r]
Trang 1B Ộ G I Á O D Ụ C V À Đ À O T Ạ O
Đ Ạ I H Ọ C Q U Ố C G I A H À N Ộ I
T R Ư Ờ N G Đ Ạ I H Ọ C K H O A H Ọ C T ự N H I Ê N
NGUYỄN VĂN BÌNH
HOẠT I IM I XĨIC TÀC CUA B E N T O lW r
T H U M H Ả I ĐÃ BIÍỢC B IÊ N l í M I TRONG
PH Ả N ỦNG CHUYỂN HOÁ MỘT SỐ H Ọ P C H Ấ T l l f ' l CO
Q i u y è n n g à n h : H o á Hữu c ơ
Mã số : 01.04.02
LUẬN ÁN T IẾ N S ỉ H O Á HỌC « •
: ') C >jf \ r H À N Ọ I I
li:' Nr T'M/V-XN
K V
-Người hướng dản khoa học :
GS.TS NGỎ THỊ THUẬN PGS.PTS HOA HỬU THU
Hà nội -1 9 9 9
Trang 2M Ụ C LỤ C■ ■
Trang
MỞ Đ Ầ U 1
CHƯ ƠNG 1, TỔ N G Q U A N 3
1.1 Thành phần và cấu trúc của khoáng sét tự n h ié n 3
1.1.1 Thành phần khoáng sét tự n h iê n 3
1.1.2 Cấu trúc khoáng s é t 3
1.2 Sự thay thế ion và sự tích điện trong mạng lưới của sét 7
1 2 1 S ự th a y t h ế i o n t r o n g tứ d i ệ n 7
1.2.2 Sự thay thế ion ưong bát d iệ n 8
1 2 3 S ự tíc h đ iệ n t r o n g c á c l o ạ i k h o á n g s é t 8
1.3 Giới thiệu về B en to n it 10
1.3.1 Thành phần hoá học của B en t 10
1.3.2 Cấu trúc của M ont 10
1.4 Các khả năng biến tính B e n to n it 13
1.4.1 Biến đnh giữ nguyên cấu trúc của lófp nhôm silicat 13
1.4.2 Chống các lớp nhôm silicat bằng các polioxocation 16
1.4.3 Biến tính làm biến đổi cấu trúc của lớp n h ô m silic at 24
1.5 Hoạt tính xúc tác của B en ton ỉt 25
1.6 Tổng hợp metyl tert-butyl ete (M T B E ) 35
Trang 3CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u 40
2.1 Nguyên liệu và hoá ch ấ t 40
2.2 Phương pháp xử lý B entonit 40
2.2.1 Xử lý Bentonit bằng axit vô cơ HC1 40
2.2.2 Xử lý bằng cách trao đổi Bent-Na với NH4Ơ sau đó chuyển thành Bent-H dưới tác dụng của nhiệt độ 41
2 2 3 B iế n tín h B e n t o n it b ằ n g c á c c a ũ o n k i m lo ạ i đ a h o á t r ị 4 1 2 2 4 X ử l ý b ẳ n e p o l i o x o c a t i o n k i m l o ạ i v à p o l i o x o c a t i o n h ỗ n h ợ p các kim loại kiểu ion K eg g in 42
2.3 Các phương pháp xác định tín h ch ất đặc trư n g của các m ẫu xúc tác thu được 44
2 3 1 T h à n h p h ầ n h o á h ọ c 4 4 2.3.2 Xác định độ axit của các mẫu xúc tá c 44
2 3 3 C á c p h ư ơ n g p h á p p h â n t íc h c ấ u tr ú c c á c m ẫ u x ú c t á c 4 6 2.4 Đ ánh giá hoạt tính xúc tác của bent được xử lí tro n g phản ứng etyl hoá tolu en 50
2 4 1 Đ á n h g iá h o ạ t tín h c ủ a c á c x ú c t á c B e n t - k im l o ạ i ư o n g p h ả n ứng etyl hoá toluen pha lỏ n g 51
2.4.2 Đánh giá hoạt tính của các xúc tác Bent chống ừong phản ứ n g e t y l h o á t o lu e n ở p h a k h í 5 2 2.5 T ổng hợp M T B E 53
Trang 4CHƯƠNG 3. KỂT QUẢ VÀ TH ẢO L U Ậ N 57
3.1 Thành phần hoá h ọ c 57
3.2 Tính axit của các xúc tác rán 63
3.3 Các kết quả nghiên cứu cấu trúc xúc tác bằng các phương
pháp vật l í 66
3.3.1 Phương pháp nhiễu xạ Rơnghen (X -ray) 66 3.3.2 Các kết quả nghiên cứu bằng phổ hồng ngoại (IR ) 71
3 3 3 C á c k ế t q u ả n g h i ê n c ứ u b ằ n g p h ư ơ n g p h á p p h â n t íc h n h i ệ t v i
s a i 77
3 3 4 C á c k ế t q u ả n g h i ê n c ứ u b ằ n g k ín h h i ể n v i đ i ệ n tử q u é t ( S E M ) 8 1
3.4 H oạt tính xúc tá c của B en to n it kim loại tro n g p h ản ứng
etyl hoá toluen ở p h a lỏ n g 83 3.4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ chuyển h o á 83 3.4.2 Ảnh hưởng của thời gian phản ứng lên độ chuyển h o á 86 3.4.3 Ảnh hưởng của lượng xúc tác đến độ chuyển hoá của phản
ứng 88
3 4 4 V a i trò c ủ a c á c c a t i o n k i m l o ạ i v à c á c h x ử l í B e n t o n i t t r o n g
phản ứng etyl hoá to lu en 90 3.4.5 Sự phân bố sản phẩm etyl hoá toluen và các yếu tố ảnh
h ư ở n g đ ế n s ự p h â n b ố s ả n p h ẩ m 9 2 3.5 Hoạt tính xúc tác của Bentonit chống trong phản ứng etyl
hoá toluen pha k h í 97
Trang 53 6 C ơ c h ế p h ả n ứ n g e t y l h o á t o l u e n t r ê n c á c B e n t - k i m l o ạ i 9 8
3 7 T ổ n g h ợ p M T B E 1 0 3
K Ế T L U Ậ N 107
T À I L I Ệ U T H A M K H Ả O 1 0 9
P H Ầ N P H Ụ L Ụ C 1 1 7