Nghiên cứu tổng hợp và đặc tính xúc tác của rây phân tử ilicoaluminophosphat và aluminosilicat có cấu trúc FAU chứa kim loại chuyển tiếp
Nhằm tổng hợp SAPO-37 làm chất mang cho xúc tác. Đánh giá độ bền của SAPO-37 sau khi loại template từng phần bằng các phương pháp khác nhau để tránh làm sập khung. Làm sáng tỏ thêm về cơ chế tạo khung của template từ sự phân hủy template; Nghiên cứu sự khác nhau của hệ thống kênh phi template trong vật liệu SAPO-37 sau khi đã loại template từng phần bằng các phương pháp khác nhau và ảnh hưởng của chúng đối với quá trình đưa kim loại lên chất mang; Tổng hợp xúc tác từ vật liệu SAPO có cấu trúc FAU chứa kim loại (Cu) bằng phương pháp trao đổi ion trong pha rắn, Cu/Y, được tổng hợp và sử dụng làm mẫu để so sánh; Xác định tính chất xúc tác, đặc biệt là tính chất, trạng thái oxi hóa và vị trí của các loại Cu trong xúc tác trước và sau khi tham gia phản ứng bằng các phương pháp hóa lý hiện đại;
Đánh giá hoạt tính xúc tác cho phản ứng OCM bằng CO và O2 trong pha khí để tổng hợp DMC hoặc phản ứng POM; Xác định mối quan hệ giữa tính chất và hoạt tính xúc tác, TS. Đặng Thị Thúy Hạnh cùng các cộng sự tại Phòng thí nghiệm trọng điểm công nghệ lọc hóa dầu - Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp và đặc tính xúc tác của rây phân tử silicoaluminophosphat và aluminosilicat có cấu trúc FAU chứa kim loại chuyển tiếp”.
Sau một thời gian triển khai thực hiện, đề tài thu được một số kết quả như sau:
Tổng hợp và đặc trưng vật liệu silicoaluminophosphat SAPO-37
Tổng hợp và đặc trưng vật liệu SAPO có cấu trúc thích hợp với sự biến đổi hàm lượng Si
Tổng hợp và đặc trưng vật liệu aluminophospha có cấu trúc thích hợp và nguyên tố thế đồng hình khác Si
Đưa kim loại chuyển tiếp thích hợp lên các chất mang đã tổng hợp bằng phương pháp trao đổi ion trong pha rắn
Đặc trưng tính chất hóa lý của sản phẩm xúc tác, đặc biệt khảo sát tính chất oxi hóa khử của Me trong xúc tác đã tổng hợp
Tổng hợp và đặc trưng loại xúc tác được lựa chọn với hàm lượng Me thay đổi.
Thử nghiệm đặc tính xúc tác thông qua phản ứng BTPh và/hoặc POM
Đặc trưng tính chất xúc tác đã qua phản ứng
Xác định mối quan hệ giữa các đặc tính cation (hàm lượng vị trí và trạng thái oxi hóa) và hoạt tính xúc tác
Mục tiêu ban đầu được đặt ra cho đề tài là nghiên cứu trạng thái và vị trí của Cu trên chất mang SAPO và zeolite có cấu trúc FAU và mối liên quan đối với hoặc a) sự hình thành DMC từ quá trình oxi-cacbonyl hóa hỗn hợp pha khí MeOH, CO và O2 dưới áp suất thường hoặc áp suất cao hoặc b) Phản ứng oxi hóa chọn lọc methan (POM-partial oxidation of methane). Sau thời gian đầu khảo sát và thực hiện, nhóm đề tài nhận thấy xu hướng nghiên cứu của thế giới trong việc tổng hợp DMC nghiêng về phương pháp có hứa hẹn hơn về khía cạnh môi trường, con đường phản ứng oxi-cacbonyl hóa hỗn hợp pha khí MeOH, CO và O2 để tạo DMC không được quan tâm nhiều như trước. Do đó, nhóm đề tài đã đề xuất thay đổi phản ứng thử nghiệm xúc tác là các phản ứng oxi hóa hiện đang được chú trọng nhiều, như phản ứng oxi hóa chọn lọc methan (POMpartial oxidation of methane, đã được đề cập trong thuyết minh) hay phản ứng oxi hóa benzene thành phenol (BTPh-benzene to phenol). Như vậy, các xúc tác vẫn dựa trên kim loại chuyển tiếp mang trên SAPO và zeolith cũng sẽ được điều chỉnh ít nhiều để đạt kết quả thử nghiệm cao nhất (như kim loại, cấu trúc chất mang…). Các kim loại chuyển tiếp được được nghiên cứu chủ yếu, là V và Fe. Chất mang, ngoài SAPO và zeolite Y còn có các vật liệu micro-mesopore và mesopore.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 20042 /2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.
