Tại sao sử dụng dung môi CO2 siêu tới hạn ???? Dung môi CO2 xanh hơn CO2 Ở TRẠNG THÁI SIÊU TỚI HẠN
Trang 1HÓA HỌC XANH VỚI DUNG MÔI XANH LÀ
CO2 SIÊU TỚI HẠN
Trang 3Cái nhìn dưới góc độ hóa học xanh
Các công trình nghiên cứu tiêu biểu
Trang 4GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI
Dung môi truyền thống
Green chemistry
Phát triển bền vững
Phát triển bền vững
Ô nhiễm
Cháy nổ
Target
Trang 5WONDERFUL !!! SCO2
5
Trang 6Tính chất hóa lý cơ bản CO2 siêu tới hạn
6
Trang 7Giản đồ pha CO2 nguyên chất ở trạng thái siêu tới hạn
CO2 Ở TRẠNG THÁI SIÊU TỚI HẠN
7
Trạng thái siêu tới hạn?
Trạng thái siêu tới hạn?
Trang 8nhỏ hơn
nhỏ hơn
Trang 9Hiệu suất phản ứng
Nguồn: Giáo trình hóa học xanh, trang 391- Phan Thanh Sơn Nam
Sự phụ thuộc tỷ trọng của CO2 siêu tới hạn theo nhiệt độ và áp suất
Trang 10SIÊU TỚI HẠN
SIÊU TỚI HẠN
LỎNG (dung môi truyền thống)
LỎNG (dung môi truyền thống)
Phản ứng với tác chất khí
Phản ứng với tác chất khí
Trang 11VAI TRÒ CỦA HẰNG SỐ ĐIỆN MÔI
Trang 12THÔNG SỐ HÓA LÝ CƠ BẢN CỦA sCO2
Nguồn: Giáo trình hóa học xanh, trang 399- Phan Thanh Sơn Nam
Trang 13Kỹ thuật
phân riêng
13
Trang 14Tách và tinh chế sản phẩm
Nhiều giai đoạn trung
gian
Nhiều giai đoạn trung
gian
Chuyển về trạng thái khí
và tách ra
Chuyển về trạng thái khí
và tách ra
Dung môi thông thường COCO22 siêu tới hạn siêu tới hạn
CO2 Ở TRẠNG THÁI SIÊU TỚI HẠN
Trang 15 Các kỹ thuật phân riêng
15
Đặc tính vật lý
Đặc tính vật lý
Phun phân tán
Trang 16 Kỹ thuật giãn nở nhanh (RESS)
Quá trình hình thành các màng film mỏngQuá trình phân lập các hợp chất cơ kim không bền dễ phân hủy
Quá trình phân lập các hợp chất cơ kim không bền dễ phân hủy
Tổng hợp các vật liệu tổ hợp (composite)
16
Jennifer Jung, M.P (2001), Particle design using supercritical fluids:
Literature and patent survey The Journal of Supercritical Fluids, 180 Phan Thanh Sơn Nam (2018) Giáo trình hóa học xanh, 39.
Sơ đồ nguyên lý hệ thống RESS
Trang 17Phân bố kích thước hạt hẹp
Xảy ra nhanh, không cần điều kiện chân không
Ít tan dung nhiều dung môi
Trang 18 Kỹ thuật tạo kết tủa
18
Sơ đồ nguyên lý hệ thống sử
dụng lưu chất CO2 siêu tới hạn
làm dung môi tạo ra sự kết tủa
Trang 19Kỹ thuật phân riêng ROSA
19
Sơ đồ nguyên lý hệ thống ROSA với CO2 siêu tới hạn làm dung môi kết tủa
Phan Thanh Sơn Nam (2018) Giáo trình hóa học xanh, 400.
Trang 20 Kỹ thuật phun phân tán
Phân tán thành phần không tan trong ScCO2
Công nghệ vật liêu vô cơ
Tổng hợp oxide kim loại dạng
hạt
Tổng hợp oxide kim loại dạng
hạt Phân tán dược phẩm tan
Trang 21Các công trình nghiên cứu tiêu biểu
21
Trang 22Tổng hợp hữu cơ trong CO2 siêu tới hạn
Phản ứng đồng phân hóa xảy ra trong quá trình
hydrogen hóa citral thực hiện trong CO 2 siêu tới hạn
Phan Thanh Sơn Nam (2018) Giáo trình hóa học xanh, 451
Trang 24Tổng hợp hữu cơ trong CO2 siêu tới hạn
Phản ứng Suzuki thực hiện trong CO 2 siêu tới hạn với xúc
tác palladium
Phan Thanh Sơn Nam (2018) Giáo trình hóa học xanh, 451
Trang 25Tổng hợp hữu cơ trong CO2 siêu tới hạn
Bu4NOMe Bu4NOMe Liên tục
Nhiệt độ thấp, tiết kiệm năng
lượng
Nhiệt độ thấp, tiết kiệm năng
lượng Palladium
Xúc tác Ưu việt
Base
Phương pháp Phương pháp
Trang 26CO2 vừa đóng vai trò là dung môi, vừa là tác chất
Phản ứng Kolbe-Schmitt thực hiện trong CO 2 siêu tới hạn
Phan Thanh Sơn Nam (2018) Giáo trình hóa học xanh, 451
Trang 27CO2 vừa đóng vai trò là dung môi, vừa là tác chất
Kolbe-Schmitt: CO2 vừa là dung môi,
Phản ứng
Sản phẩm
Sản phẩm
Ưu việt
Ưu việt
Ứng dụng
Ứng dụng
Trang 28Cái nhìn dưới góc độ
Hóa Học Xanh
28
Trang 29- Thúc đẩy phản ứng
- Tăng cường quá trình
truyền khối
29
Ưu điểm
Trang 30- Khả năng dẫn nhiệt tốt
- Bền với tác nhân oxi hóa
- Khả năng dẫn nhiệt tốt
- Kéo dài tuổi thọ xúc tác
- Kéo dài tuổi thọ xúc tác
30
Ưu điểm
Trang 31Ưu điểm nổi bật
Trang 32Giá thành cao, thiết bị tốt.
Khó tan, phải lựa chọn anion thích hợp hoặc đồng dung môi
Trang 33Thay thế dung môi truyền thống
33
Sản phẩm phụ
Sản phẩm phụ
Không độc hại
Không độc hại
Không bắt lửa
Không bắt lửa
Rẻ tiền
Rẻ tiền
Hóa hơi
Hóa hơi
Chất trơ
Chất trơ
Đễ kiếm
Đễ kiếm
Trang 34Hạn chế năng lượng sử dụng
Dung môi CO2 xanh hơn
Dung môi CO2 xanh hơn Cải tiến hiệu suất, độ chọn lọc.
Trang 35bền với nhiệt,
dễ bị oxy
Chiết xuất các chất không
bền với nhiệt,
dễ bị oxy
Tách bỏ caffein trong chè xanh và cafe
Tách bỏ caffein trong chè xanh và cafe
Trang 36 Chiết xuất tinh dầu
Chiết xuất tinh dầu
Trang 37 Công nghệ mạ, nhuộm
Khử trùng thiết bị y tế, tẩy rửa.
37
Công nghệ hóa vật liệu
Công nghệ hóa vật liệu
Ứng dụng khác
Ứng dụng khác
Ứng dụng
Điều chế hạt nano, tạo lớp phủ bề mặt
Điều chế hạt nano, tạo lớp phủ bề mặt
Trang 38Cảm ơn Thầy và các bạn đã chú ý
lắng nghe
38