Tổng hợp và đặc trưng vật liệu Sapo bền nhiệt có mao quản chuyển tiếp

Bài viết trình bày phương pháp tổng hợp m-SAPO có tính bền nhiệt hơn so với các phương pháp thông thường.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng hợp và đặc trưng vật liệu Sapo bền nhiệt có mao quản chuyển tiếp T¹p chÝ Hãa häc, T. 44 (4), Tr. 490 - 494, 2006 TæNG HîP Vµ §ÆC TR¦NG VËT LIÖU SAPO BÒN NHIÖT Cã MAO QU¶N CHUYÓN TIÕP §Õn Tßa so¹n 21-11-2005 Vâ ViÔn, NguyÔn Phi Hïng Khoa Hãa häc, Tr êng §¹i häc Quy Nh¬n SUMMARY Mesoporous silicoaluminophosphate (SAPO) samples were synthesized by the procedure involving two steps: the first one is to prepare seeds of silicoaluminophosphate molecular sieves in the presence of triethylammine as a template agent and the second one is to assemble the seeds using cetyltrimethylammonium bromide surfactant. The results of powder X-ray diffraction, transmission electron microscopy, isotherms of nitrogen and thermogravimetric-differential thermal analysis experiments show that the materials obtained have ordered hexagonal mesoporous structure, improved thermal stability and acidity as compared with the mesoporous SAPO synthesized by the conventional procedure without preparing seeds. I - Më §ÇU C¸c silicoaluminophotphat cã mao qu¶n chuyÓn tiÕp (viÕt t¾t l m-SAPO) míi ®?îc ph¸t Zeolit ® ®ãng mét vai trß quan träng trong hiÖn trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y [7]. Nh? nh÷ng c«ng nghiÖp läc, hãa dÇu v tæng hîp c¸c hãa vËt liÖu cã mao qu¶n chuyÓn tiÕp kh¸c, m-SAPO chÊt tinh khiÕt. Hai tÝnh chÊt quan träng ® lm cã tÝnh axit v bÒn nhiÖt kÐm. Nh?ng cho ®Õn næi bËt lo¹i vËt liÖu ny v thu hót rÊt nhiÒu nh nay vÉn cã rÊt Ýt bi b¸o ®Ò cËp vÒ vÊn ®Ò ny khoa häc nghiªn cøu l tÝnh xóc t¸c axit v chän [8]. ë ®©y chóng t«i sÏ tr×nh by mét ph?¬ng läc h×nh d¹ng [1]. Do kÝch th?íc mao qu¶n chØ ph¸p tæng hîp m-SAPO cã tÝnh bÒn nhiÖt h¬n so n»m trong kho¶ng 3 - 15 Å nªn chóng bÞ h¹n víi c¸c ph?¬ng ph¸p th«ng th?êng. chÕ trong viÖc sö dông ®èi víi c¸c hîp chÊt cã kÝch th?íc ph©n tö lín. Vo n¨m 1992, c¸c nh II - THùC NGHIÖM khoa häc cña h ng Mobil Oil ® ph¸t minh ra mét hä vËt liÖu míi cã kÝch th?íc mao qu¶n tõ C¸c hãa chÊt ®?îc sö dông trong c¸c thÝ 20 - 200 Å (mao qu¶n chuyÓn tiÕp) b»ng viÖc sö nghiÖm ë ®©y l [(CH3)2CHO]3Al (Aldrich), dông c¸c chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt ®Ó t¹o cÊu tróc H3PO4 85% (Trung Quèc) v Si(OC2H5)4 [2]. Song, chóng cã nh?îc ®iÓm l tÝnh axit, bÒn (Aldrich) nh? nh÷ng nguån cung cÊp Al, P v Si nhiÖt, thñy nhiÖt kÐm h¬n nhiÒu so víi zeolit. t?¬ng øng; chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt KÕt qu¶ kh«ng mong muèn ny do t?êng cña C16H33(CH3)3NBr (cetyltrimetylammoni bromua mao qu¶n cã cÊu tróc v« ®Þnh h×nh. §Ó øng - CTABr) (Aldrich) ®?îc dïng nh? mét chÊt dông chóng nh? nh÷ng chÊt xóc t¸c, hÊp phô, ®iÒu khiÓn cÊu tróc; v mét sè hîp chÊt kh¸c mét vÊn ®Ò ®?îc ®Æt ra l c¶i thiÖn tÝnh axit, bÒn nh? (CH3)4NOH (TMAOH) (dung dÞch 25% nhiÖt. Trong thêi gian gÇn ®©y, ® cã mét sè trong n?íc, Aldrich), (C2H5)3N (TEA) (Trung c«ng tr×nh c«ng bè vÒ viÖc lm t¨ng tÝnh axit, Quèc). Mét quy tr×nh ®iÓn h×nh hai b?íc ®Ó bÒn nhiÖt cña vËt liÖu aluminosilicat mao qu¶n tæng hîp c¸c mÉu m-SAPO nh? sau. §èi víi chuyÓn tiÕp [3 - 6]. mÉu M1, b?íc thø nhÊt, trén nguån cung cÊp Al, 490 P, Si, TEA víi mét l?îng n?íc thÝch hîp v sau c¸c mÉu ®?îc t¸ch lo¹i chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt ë ®ã khuÊy trong vi giê ®Ó ®?îc gel ®ång nhÊt 500oC trong 5 giê víi dßng kh«ng khÝ. TÝnh axit (cã thÓ tham kh¶o chi tiÕt h¬n trong phÇn tæng cña c¸c mÉu ®?îc ®o b»ng ph?¬ng ph¸p nh? ® hîp SAPO-5 [9]). Gel ny ®?îc xö lý thuû nhiÖt tr×nh by trong ti liÖu tham kh¶o [10]. Trong trong mét autoclave ë 80oC trong 24 giê. B?íc ®ã, c¸c chÊt ®?îc hÊp phô b o hßa TEA ë nhiÖt thø hai, cho chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt v TMAOH ®é phßng, sau ®ã gi¶i hÊp trªn c¸c thiÕt bÞ ph©n vo gel v khuÊy thªm 72 giê ë nhiÖt ®é phßng. tÝch nhiÖt (DTA-50 v TGA-50H, Shimadzu). S¶n phÈm cuèi cïng ®?îc läc, röa b»ng n?íc cÊt vi lÇn sau ®ã sÊy ë 80oC trong 24 giê. §èi víi III - KÕT QU¶ V TH¶O LUËN mÉu M2, quy tr×nh nh? víi mÉu M1 chØ kh¸c l kh«ng cã phÇn xö lý thuû nhiÖt ë 80oC v kh«ng 1. NhiÔu x¹ tia X dïng hãa chÊt TEA (ph?¬ng ph¸p tæng hîp th«ng th?êng). Trong bi b¸o ny chóng t«i chän tr×nh by C¸c mÉu tæng hîp ®?îc ®Æc tr?ng bëi nhiÔu 2 mÉu s¶n phÈm. MÉu M1 ®?îc tæng hîp b»ng x¹ tia X trªn m¸y Rigaku, ¶nh kÝnh hiÓn vi ®iÖn ph?¬ng ph¸p hai b?íc. MÉu M2 ®?îc tæng hîp tö truyÒn qua ®?îc ghi trªn JEM 1010. C¸c d÷ b»ng ph?¬ng ph¸p th«ng th?êng. Thnh phÇn liÖu vÒ hÊp phô nit¬ ë 77 K ®?îc ph©n tÝch trªn gel cña hai mÉu tæng hîp ...