Luận văn Thạc sĩ Hóa học: Nghiên cứu tổng hợp vật liệu MCM-41 biến tính bằng Wolfram và ứng dụng làm xúc tác chuyển hóa lưu huỳnh trong nhiên liệu

Nghiên cứu tổng hợp vật liệu MCM-41 biến tính bằng Wolfram và ứng dụng làm xúc tác chuyển hóa lưu huỳnh trong nhiên liệu

Tác giả: Hoàng Hải Hậu

Lĩnh vực: Hóa học

Nội dung tài liệu:

Luận văn này tập trung vào việc nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng vật liệu MCM-41 biến tính bằng Wolfram như một chất xúc tác hiệu quả cho quá trình chuyển hóa lưu huỳnh trong nhiên liệu. Vật liệu MCM-41, một loại vật liệu mao quản trung bình có cấu trúc trật tự, đã được chứng minh là có tiềm năng lớn trong lĩnh vực xúc tác và hấp phụ. Tuy nhiên, bản thân MCM-41 thuần túy thiếu các tâm xúc tác. Do đó, nghiên cứu này tập trung vào việc biến tính MCM-41 bằng cách gắn các nhóm chức năng, cụ thể là nhóm amin và nguyên tố Wolfram, nhằm tăng cường khả năng xúc tác của vật liệu. Luận văn trình bày chi tiết các phương pháp tổng hợp vật liệu, bao gồm cả tổng hợp gián tiếp và trực tiếp, cũng như các kỹ thuật đặc trưng cấu trúc vật liệu như nhiễu xạ tia X (XRD), phổ hồng ngoại (FT-IR), hiển vi điện tử (TEM), và phương pháp BET. Cuối cùng, hiệu suất xúc tác của vật liệu biến tính được đánh giá thông qua khả năng chuyển hóa lưu huỳnh trong nhiên liệu, xem xét ảnh hưởng của hàm lượng Wolfram và nhiệt độ phản ứng.

Mục lục chi tiết:

• TRANG PHỤ BÌA
• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• MỞ ĐẦU
• CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VẬT LIỆU MAO QUẢN TRUNG BÌNH CÓ CẤU TRÚC TRẬT TỰ (MQTBTT)
• 1.2. VẬT LIỆU MQTBTT MCM-41
• 1.2.1. VẬT LIỆU MQTBTT MCM-41
• 1.2.2. VẬT LIỆU MCM-41 BIẾN TÍNH
• 1.2.2.1 Giới thiệu chung
• 1.2.2.2. Biến tính vật liệu MCM-41 bằng nhóm amin
• 1.2.2.2.1. Tổng hợp gián tiếp (post synthesis)
• 1.2.2.2.1.1. Phương pháp ghép (grafting method)
• 1.2.2.2.2. Phương pháp phủ (coating method)
• 1.2.2.2.2. Tổng hợp trực tiếp (direct synthesis)
• 1.3. CHUYỂN HÓA LƯU HUỲNH TRONG NHIÊN LIỆU CÓ SỬ DỤNG XÚC TÁC
• 1.3.1. THÀNH PHẦN CỦA LƯU HUỲNH TRONG NHIÊN LIỆU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP CHYỂN HÓA LƯU HUỲNH RA KHỎI NHIÊN LIỆU
• 1.3.1.1. Khái quát về thành phần của lưu huỳnh trong các nhiên liệu
• 1.3.1.2. Một số phương pháp chuyển hóa lưu huỳnh trong nhiên liệu
• 1.3.1.2.1. Loại lưu huỳnh bằng phương pháp chiết
• 1.3.1.2.2. Phương pháp loại lưu huỳnh bằng quá trình sinh học (biodesulfurization (BDS))
• 1.3.1.2.3. Phương pháp dùng hydro khử lưu huỳnh (hydrodesulfurization (HDS))
• CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. MỤC TIÊU
• 2.2. NỘI DUNG
• 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.3.1. Phương pháp tổng hợp vật liệu
• 2.3.1.1. Tổng hợp vật liệu MCM-41
• 2.3.1.2. Tổng hợp vật liệu MCM-41 biến tính bằng nhóm amin (MCM-41-NH2)
• 2.3.1.3. Tổng hợp vật liệu MCM-41-NH2 có chứa Wolfram
• 2.3.2. Xác định đặc trưng cấu trúc vật liệu
• 2.3.2.1. Nhiễu xạ tia X (X-Ray Diffraction, XRD)
• 2.3.2.2. Hiển vi điện tử quét và phân tích năng lượng tán xạ tia X
• 2.3.2.3. Hiển vi điện tử truyền qua
• 2.3.2.4. Phổ hồng ngoại (Fourier Transform Infrared, FT-IR)
• 2.3.2.5. Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ – khử hấp phụ nitơ (BET)
• 2.3.3. Các phương pháp phân tích – đánh giá hoạt tính xúc tác chuyển hóa lưu huỳnh trong nhiên liệu
• 2.3.3.1 Quá trình tiến hành phản ứng
• 2.3.3.2. Phương pháp sắc kí khí – khối phổ (GC-MS)
• 2.3.3.3. Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao (HPLC)
• CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. TỔNG HỢP VÀ ĐẶC TRƯNG CẤU TRÚC VẬT LIỆU
• 3.1.1. Tổng hợp vật liệu MCM-41 và MCM-41-NH2
• 3.1.2. Tổng hợp vật liệu MCM-41-NH2 biến tính bằng wolfram
• 3.2. ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH XÚC TÁC VẬT LIỆU TỔNG HỢP BẰNG PHẢN ÚNG CHUYỂN HÓA LƯU HUỲNH TRONG NHIÊN LIỆU
• 3.2.1. Ảnh hưởng của hàm lượng Wolfram%
• 3.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 1. KẾT LUẬN
• 2. KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Phụ lục