Luận văn thạc sĩ: Tổng hợp vật liệu tổ hợp trên cơ sở TiO2-carbon nano để khử lưu huỳnh sâu phân đoạn do

Tổng hợp vật liệu tổ hợp trên cơ sở TiO2-carbon nano để khử lưu huỳnh sâu phân đoạn do, nhằm đánh giá khả năng khử lưu huỳnh của xúc tác.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn thạc sĩ: Tổng hợp vật liệu tổ hợp trên cơ sở TiO2-carbon nano để khử lưu huỳnh sâu phân đoạn do 1 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG PH M NHƯ PHƯƠNG T NG H P V T LI U T H P TRÊN CƠ S TiO2-CARBON NANOĐ KH LƯU HUỲNH SÂU PHÂN ĐO N DO Chyên nghành : Công ngh hóa h c Mã s : 60.52.75TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Đà N ng - Năm 2011 2 Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n: TS. NGUY N ĐÌNH LÂM Ph n bi n 1: PGS.TS. PH M NG C ANH Ph n bi n 2: TS. NGUY N VĂN DŨNG Lu n văn ñư c b o v t i H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i ñ i h c Đà N ng vào ngày 29 tháng 10 năm 2011Có th tìm hi u lu n văn t i:- Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng- Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng 3 M Đ U1. Tính c p thi t c a ñ tài Nhiên li u Diesel (DO) là m t lo i nhiên li u mà hi n naytrên th gi i s d ng r t ph bi n. Phân ño n DO có kho ng nhi t ñsôi t 250 ñ n 350oC, ch a các hydrocarbon có s cácbon t C16 ñ nC20, C21, t i phân ño n này hàm lư ng các ch t ch a các nguyên t S,N, O tăng nhanh. Trong ñó các ch t ch a lưu huỳnh làm cho nhiênli u x u ñi, vì khi cháy chúng t o ra SO2, SO3 gây ăn mòn m nh;ngoài ra các h p ch t c a lưu huỳnh khi phân hu t o ra c n r t c ngbám vào pistong, xylanh và hơn th SO2, SO3 khi thoát ra trong khíth i s gây ô nhi m môi trư ng. Vì nh ng lý do trên trong nh ng năm g n ñây hàm lư ng lưuhuỳnh trong DO ñư c quy ñ nh ngày càng th p, hi n nay hàm lư nglưu huỳnh cho phép Vi t Nam ≤ 500 mg/kg. Vi c lo i b DBT vàd n xu t c a nó trong nhiên li u DO g p nhi u khó khăn do ñó ñã cónhi u nghiên c u trên th gi i v v n ñ này. Tuy nhiên, hi n nayv n chưa có m t phương pháp nào t ra hi u qu cao. Hi n nay, cùng v i s phát tri n m nh m c a công nghnano mà ñ c trưng là carbon nano ñã m ra nhi u hư ng nghiên c um i v v n ñ này. Trên cơ s ñó, chúng tôi ñăng ký th c hi n ñ tài: “T ng h pv t li u t h p trên cơ s TiO2-Carbon nano ñ kh lưu huỳnh sâuphân ño n DO”.2. M c ñích nghiên c u Tìm ra ñư c phương pháp, quy trình t ng h p xúc tác trên cơ sTiO2-Carbon nano. Đánh giá kh năng kh lưu huỳnh c a xúc tác. 43. Đ i tư ng và phương pháp nghiên c u (xem m c 2.1)4. Phương pháp nghiên c u - Kính hi n vi ñi n t quét (SEM), kính hi n vi ñi n ttruy n qua (TEM) ñ ñánh giá nguyên li u (TiO2, Carbon nano tube– CNT, và t h p xúc tác thu ñư c); - Nhi u x tia X (XRD) ñ ki m tra giãn ñ c a TiO2 thươngm i, quang hoá TiO2 - CNT sau khi nung; - Phân tích nhi t (TGA) ñ tìm ra gi n ñ nung t i ưu choxúc tác; - Ph h ng ngo i bi n ñ i Fourrier (FT-IR) ñánh giá peakñ c trưng cho dao ñ ng c a nhóm >SO2 trong các h p ch t sulfone; - Phân tích hàm lư ng lưu huỳnh ñ ñánh giá hi u qu c axúc tác.5. Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài Nghiên c u tìm ra phương pháp, quy trình t ng h p xúc táclà v t li u t h p TiO2 - nano carbon, ñ nh hình có c u trúc v t li uvà ñánh giá kh năng kh các h p ch t ch a lưu huỳnh d ngSulfone trong DO. T ñó có th ng d ng trong vi c lo i b h p ch tch a lưu huỳnh trong DO ñ gi m t i ña hàm lư ng lưu huỳnh nh mñáp ng yêu c u c a công ngh và môi trư ng.6. C u trúc c a lu n văn Ngoài ph n m ñ u, k t lu n và ki n ngh và tài li u thamkh o, ph l c, trong lu n văn g m có các chương như sau : Chương 1: T ng quan Chương 2: Đ i tư ng và phương pháp nghiên c u Chương 3: K t qu và th o lu n 5 CHƯƠNG 1 T NG QUAN1.1. Đ i cương v xúc tác quang hóa d th1.1.1. Gi i thi u v xúc tác quang hoá S xúc tác quang hóa ñư c hi u là s làm thay ñ i v n t cc a m t ph n ng hóa h c hay s khơi mào dư i s tác ñ ng c a tiac c tím, tia kh ki n hay h ng ngo i v i s có m t c a m t ch t –ch t xúc tác quang hóa – ñã h p th ánh sáng và kéo theo trong schuy n hóa hóa h c c a các ph n ng ñ ng hành.1.1.2. Nguyên lý S xúc tác quang hóa d th là m t quá trình ph c t p, là ñtài c a nhi u nghiên c u. Cũng như t t c các quá trình có ch a cácph n ng pha d th , quá trình xúc tác quang hóa có th ñư c chialàm 5 giai ño n : 1. chuy n các phân t ch t ph n ng ñư c phân tán trongdòng t i b m t c a ch t xúc. 2. H p ph các phân t ch t ph n ng trên b m t c a ch txúc tác. 3. Ph n ng trên b m t c a pha b h p ph 4. Gi i h p ph các s n. 5. Đưa các s n ph m tách xa kh i b m t ti p xúc dòng/ch t xúc.1.1.3. Titan dioxyt (TiO2)* Gi i thi u Các nhà khoa h c ñã ng d ng các tính ch t quang hóa nàyñ lo i b oxit nitơ trong khói th i c a các nhà máy ñi n; h cũngnghiên c u các phương ti n ñ khai thác các xúc tác môi trư ng này ñx lý các phát th i c a xe ch y b ng nhiên li u diesel. Titan dioxyt là m t ch t bán d n có năng lư ng vùng c mcao. Năm 1972, Fujishima và Honda ñã khám tính ch t quang hóa 6c a TiO2 [15]. T ñó, các nhà khoa h c ñã th c hi n nhi u nghiênc u chuyên sâu ñ n m ñư c quá trình cơ b n và ñ tăng cư ng hi uqu hi u qu xúc tác quang hóa c a TiO2.* Các ñ c trưng c a Titan dioxyt [3] Đ c tính v t lý c a TiO2, nh ng tính ch t cơ h c và v t lýc a Titan dioxyt ñư c t ng k t trong b ng sau: B ng 1.1 Titan dioxytCông th c hóa h c TiO2Phân t lư ng 79.9 3T tr ng, g/cm at 300 K 4.25Nhi t ñ nóng ch y, K 2090Nhi t dung riêng, cal/(g K) at 298 K 0.17Band gap, ...