Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Phân tích thành phần sản phẩm oxi hóa ankylbenzen trên xúc tác hydrotalcite Mg-Co-Al-O

Mục đích nghiên cứu của luận văn nhằm phân tích sản phẩm cho phép xác định hoạt tính xúc tác của mẫu vật liệu rắn Mg0,5Co0,2Al0,3(OH)2(CO3)0,15.xH2O trong phản ứng oxi hóa vinylbenzen. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Phân tích thành phần sản phẩm oxi hóa ankylbenzen trên xúc tác hydrotalcite Mg-Co-Al-O ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- TÀO MINH TIẾN PHÂN TÍCH SẢN PHẨM PHẢN ỨNGOXI HÓA ANKYLBENZEN TRÊN XÚC TÁC HYDROTALCITE Mg-Co-Al-O LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- TÀO MINH TIẾN PHÂN TÍCH SẢN PHẨM PHẢN ỨNGOXI HÓA ANKYLBENZEN TRÊN XÚC TÁC HYDROTALCITE Mg-Co-Al-O Chuyên ngành: Hóa Phân Tích Mã số: 60 44 29 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN TIẾN THẢO Hà Nội - 2011 MỤC LỤC TrangMỞ ĐẦU……………………………………………………………………. 1Chương 1: TỔNG QUAN …………………………………………………. 3 1.1 Phản ứng oxi hóa ankylbenzen………………………………………3 1.1.1 Phản ứng oxi hóa chọn lọc ankylbenzen……………………... 3 1.1.2 Oxi hóa pha lỏng vinylbenzen..………………………………. 7 1.1.3 Ứng dụng của sản phẩm benzanđehit………………………… 8 1.2 Xúc tác hydrotalcite………………………………………………… 9 1.2.1 Giới thiệu……………………………………………………... 9 1.2.2 Cấu tạo hydrotalcite……………...…………………………… 10 1.2.3 Tính chất hydrotalcite……………….………………………... 15 1.2.4 Điều chế hydrotalcite…………………...…………………….. 17 1.2.5 Ứng dụng của hydrotalcite…………………………………… 20Chương 2: CÁC PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM………………….... 22 2.1 Điều chế xúc tác…………………………………………………….. 22 2.1.1 Hóa chất………………………………..……………………... 22 2.1.2 Quy trình tổng hợp……………………………………………. 22 2.2 Nghiên cứu đặc trưng xúc tác bằng các phương pháp vật lý……….. 23 2.2.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD)…...……………………... 23 2.2.2 Phương pháp phổ hồng ngoại (IR)...…………………………. 25 2.2.3 Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM).……………………. 26 2.2.4 Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ - giải hấp phụ (BET)……… 27 2.2.5 Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM)……………… 28 2.3 Phản ứng oxi hóa vinylbenzen…………………………………….... 29 2.3.1 Hóa chất………………………………..……………………... 29 2.3.2 Các bước tiến hành……...……………………………………. 29 2.3.3 Phân tích sản phẩm…………………………………………… 30 2.4 Độ chuyển hóa và độ chọn lọc sản phẩm…………………………... 33Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN………………………………… 34 3.1 Đặc trưng của mẫu xúc tác Mg-Co-Al-O……………………………34 3.1.1 Đặc trưng XRD………………………...……………………... 34 3.1.2 Hình ảnh SEM và TEM……………….…………………….... 35 3.1.3 Đặc trưng bằng phương pháp hấp phụ - giải hấp phụ nitơ...…. 37 3.1.4 Phổ hồng ngoại……………………..………………………… 38 3.2 Phản ứng oxi hóa pha lỏng ankylbenzen …………………………… 39 3.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ……………………………………… 39 3.2.2 Ảnh hưởng của thời gian phản ứng………………………….. 41 3.2.3 Ảnh hưởng của tác nhân oxi hóa…………………………….. 43KẾT LUẬN…………………………...…………………………………….. 45TÀI LIỆU THAM KHẢO………...……………………………………….. 46PHỤ LỤC…………………...……………………………………………… 50ĐHKHTN - ĐHQGHN KHOA HÓA HỌC MỞ ĐẦU Mục tiêu chung của Đảng và Nhà nước là đưa Việt Nam trở thành nước côngnghiệp vào năm 2020. Do vậy, các ngành công nghiệp, nông nghiệp, y học, dượcphẩm … sẽ cần một lượng rất lớn nguyên liệu để phát triển [24,25]. Để giảm thiểu cán cân nhập khẩu nguyên liệu từ bên ngoài, cần phải xâydựng các quy trình sản xuất nguyên liệu, nhiên liệu nội địa. Ngày nay, ngành côngnghiệp lọc hóa dầu đã đi vào hoạt động ổn định thì một lượng lớn các sản phẩmankylbezen được tạo ra và cần chuyển hóa chúng thành nguyên liệu thứ cấp, cungcấp cho các ngành công nghiệp khác [11,24]. Các quá trình chuyển hóa được thựchiện trên các hệ xúc tác khác nhau, trong đó phương pháp truyền thống là oxi hóahóa ankylbenzen bằng: peraxit, peroxit, dung dịch dicromat, permanganat hoặccobalt axetat trong sự có mặt của O2 phân tử… [11,22,25]. Nhìn chung, quá trình oxi hóa đồng thể thường tạo ra một lượng lớn sảnphẩm thứ cấp là các muối vô cơ kim loại nặng, hỗn hợp sản phẩm phải tách loại vàtinh chế gây tốn kém kinh tế [20]. Do vậy, xu hướng chung hiện nay là sử dụng vậtliệu rắn để thay thế dần xúc tác nêu trên trong quá trình oxi hóa ankylbenzen[20,25]. Ưu điểm của xúc tác dị thể là giảm thiểu chất thải gây ô nhiễm môi trường,hạn chế lượng dung môi và có thể sử dụng các tác nhân oxi hóa thân thiện với môitrường (oxi không khí, dung dịch H2O2) [1-3]. Các nghiên cứu gần đây cho thấy một số kim loại chuyển tiếp như: Ru, Cu,Fe, Mn, V, Ti… tẩm/mang trên chất mang cho hoạt tính tốt đối với phản ứng oxihóa pha lỏng ancol benzylic, vinylbenzen, toluen [6,7,17,22,25,30]. Trong số cáckim loại kể trên, Cu và Ru tỏ ra hiệu quả với vinylbenzen nhưng không thể oxi hó ...