Chia sẻ đồ án, luận văn ngành Khoa học Tự nhiên miễn phí
Nội quy chuyên mục: - Hiện nay có khá nhiều trang chia sẻ Tài liệu nhưng mất phí, đó là lý do ket-noi mở ra chuyên mục Tài liệu miễn phí.

- Ai có tài liệu gì hay, hãy đăng lên đây để chia sẻ với mọi người nhé! Bạn chia sẻ hôm nay, ngày mai mọi người sẽ chia sẻ với bạn!
Cách chia sẻ, Upload tài liệu trên ket-noi

- Những bạn nào tích cực chia sẻ tài liệu, sẽ được ưu tiên cung cấp tài liệu khi có yêu cầu.
Nhận download tài liệu miễn phí
By Verel
#976007 Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
Luận án TS. Hóa vô cơ -- Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Đại học Quốc gia Hà Nội, 2012
Tổng hợp oxit hỗn hợp CuO/CeO2 có hoạt tính xúc tác cao cho quá trình oxi hóa phenol bằng một số phương pháp hóa học (đồng kết tủa, đốt cháy, sol-gel và tẩm). Nghiên cứu các đặc trưng của sản phẩm bằng các phương pháp vật lý và hóa lý hiện đại. Thăm dò khả năng xúc tác của sản phẩm cho phản ứng oxi hóa CO. Tìm mối quan hệ giữa các điều kiện tổng hợp với các đặc trưng của oxit hỗn hợp và khả năng xúc tác của chúng. Tìm các điều kiện thích hợp cho việc tổng hợp oxit hỗn hợp hợp CuO/CeO2 có khả năng xúc tác cao trong phản ứng oxi hóa phenol, một chất hữu cơ dễ bay hơi gây ô nhiễm môi trường
CHƯƠNG1:TỔNG QUAN…………………………………….………………3
1.1. TÍNH CHẤT, CẤU TRÚC VÀ ĐẶC TÍNH KHÔNG HỢP THỨC CỦA XERI
ĐIOXIT (CeO2) ....................................................................................................3
1.1.1. Tính chất hóa lí của CeO2 ...................................................................... 3
1.1.2. Cấu trúc tinh thể của CeO2..................................................................... 3
1.1.3. Đặc tính không hợp thức của CeO2 ........................................................ 4
1.2. CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA ĐỒNG (II) OXIT (CuO) .......................... 6
1.3. TÍNH CHẤT CỦA OXIT HỖN HỢP CuO/CeO2............................................... 7
1.4. ỨNG DỤNG CỦA OXIT HỖN HỢP CuO/CeO2............................................... 9
1.4.1. Oxi hóa CO ............................................................................................ 9
1.4.2. Oxi hóa hiđrocacbon ............................................................................ 14
1.4.3. Khử NO ............................................................................................... 15
1.4.4. Oxi hóa phenol trong dung dịch nước .................................................. 17
1.4.5. Các ứng dụng liên quan đến điều chế hiđro .......................................... 23
1.5. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP OXIT HỖN HỢP CuO/CeO2 .......... 26
1.5.1. Phương pháp đồng kết tủa .................................................................... 26
1.5.2. Phương pháp đốt cháy ......................................................................... 28
1.5.2.1. Giới thiệu về phương pháp đốt cháy ............................................... 28
1.5.2.2. Phương pháp đốt cháy gel polyme .................................................. 29
1.5.3. Phương pháp sol-gel xitrat ................................................................... 29
1.5.4. Phương pháp tẩm ................................................................................. 32
1.6. KẾT LUẬN… …………………………………………………………………….33
CHƯƠNG 2. KĨ THUẬT THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊNCỨU……………………………………………………….……… 34
2.1. CHUẨN BỊ HÓA CHẤT ................................................................................... 34
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................................... 35
2.3. PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP OXIT HỖN HỢP CuO/CeO2 .......................... 37
2.3.1. Tổng hợp oxit hỗn hợp CuO/CeO2 bằng phương pháp đồng kết tủa ..... 37
2.3.2. Tổng hợp oxit hỗn hợp CuO/CeO2 bằng phương pháp sol-gel .............. 38
2.3.3. Tổng hợp oxit hỗn hợp CuO/CeO2 bằng phương pháp đốt cháy ........... 38
2.3.4. Tổng hợp oxit hỗn hợp CuO/CeO2 bằng phương pháp tẩm .................. 39
2.3.4.1.Tổng hợp chất mang CeO2 bằng phương pháp đốt cháy .................. 39
2.3.4.2. Tổng hợp oxit hỗn hợp CuO/CeO2 bằng phương pháp tẩm ............. 39
2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH XÚC TÁC ............................ 40
2.4.1. Nghiên cứu hoạt tính xúc tác cho phản ứng oxi hóa phenol .................. 40
2.4.1.1. Phản ứng oxi hóa phenol bằng H2O2 với xúc tác CuO/CeO2........... 40
2.4.1.2. Phương pháp xác định COD ........................................................... 40
2.4.2. Nghiên cứu hoạt tính xúc tác cho quá trình chuyển hóa CO ................. 43
CHƯƠNG3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ……………………………… 45
3.1. TỔNG HỢP OXIT HỖN HỢP CuO/CeO2........................................................ 45
3.1.1. Tổng hợp oxit hỗn hợp CuO/CeO2 bằng phương pháp đồng kết tủa ..... 45
3.1.1.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến thành phần pha và hiệu suất xử lí
phenol của sản phẩm ................................................................................... 45
3.1.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ mol Cu/Cu+Ce đến thành phần pha
và hiệu suất xử lí phenol của sản phẩm ....................................................... 49
3.1.1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến thành phần pha và hiệu suất xử lí
phenol của sản phẩm ................................................................................... 51
3.1.1.4. Ảnh hưởng của thời gian nung đến thành phần pha và hiệu suất xử lí
phenol của sản phẩm ................................................................................... 54
3.1.1.5. Kết luận ......................................................................................... 57
3.1.2. Tổng hợp oxit hỗn hợp CuO/CeO2 bằng phương pháp sol-gel .............. 57
3.1.2.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ mol xitric/Cu+Ce đến đến thành phần pha và
hiệu suất xử lí phenol của sản phẩm ............................................................ 57
3.1.2.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ mol Cu/Cu+Ce đến đến thành phần pha và hiệu
suất xử lí phenol của sản phẩm ................................................................... 58
3.1.2.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ tạo gel đến thành phần pha và hiệu suất xử
lí phenol của sản phẩm ................................................................................ 59
3.1.2.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến thành phần pha và hiệu suất xử lí
phenol của sản phẩm ................................................................................... 60
3.1.2.5. Ảnh hưởng của thời gian nung đến thành phần pha và hiệu suất xử lí
phenol của sản phẩm ................................................................................... 62


3.1.2.6. Kết luận ......................................................................................... 63
3.1.3. Tổng hợp oxit hỗn hợp CuO/CeO2 bằng phương pháp đốt đốt cháy ..... 64
3.1.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của phần trăm khối lượng PVA/
Cu(NO3)2 + Ce(NO3)3 đến thành phần pha và hiệu suất xử lí phenol của sản
phẩm ........................................................................................................... 64
3.1.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ mol xitric/Cu+Ce đến thành phần
pha và hiệu suất xử lí phenol của sản phẩm .................................................66
3.1.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ mol Cu/ Cu+ Ce đến thành phần pha
và hiệu suất xử lí phenol của sản phẩm ....................................................... 66
3.1.3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ tạo gel đến các đặc trưng của
sản phẩm ..................................................................................................... 68
3.1.3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến thành phần pha và
hiệu suất xử lí phenol của sản phẩm ............................................................ 69
3.1.3.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian nung đến thành phần pha và
hiệu suất xử lí phenol của sản phẩm ............................................................ 71
3.1.3.7. Kết luận ......................................................................................... 72
3.1.4. Tổng hợp oxit hỗn hợp CuO/CeO2 bằng phương pháp tẩm .................. 73
3.1.4.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ mol Cu/Cu+Ce đến thành phần pha và hiệu suất
xử lí phenol của sản phẩm ........................................................................... 73
3.1.4.2. Ảnh hưởng của thời gian tẩm đến thành phần pha và hiệu suất xử lí
phenol của sản phẩm ................................................................................... 74
3.1.4.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến thành phần pha và hiệu suất xử lí
phenol của sản phẩm ................................................................................... 76
3.1.4.4. Ảnh hưởng của thời gian nung đến thành phần pha và hiệu suất xử lí
phenol của sản phẩm ................................................................................... 77
3.1.4.5. Kết luận ......................................................................................... 78
3.1.5. So sánh khả năng xúc tác của các oxit đơn lẻ CuO, CeO2 với oxit hỗn
hợp CuO/CeO2cho phản ứng oxi hóa phenol bằng H2O2................................ 78
3.2. NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA CÁC OXIT HỖN HỢP CuO/CeO2
ĐƯỢC TỔNG HỢP TỪ CÁC ĐIỀU KIÊN TỐI ƯU ....................................... 79
3.2.1. Dạng tồn tại của CuO trong oxit hỗn hợp CuO/CeO2 ........................... 80
3.2.2. Diện tích bề mặt và kích thước hạt ....................................................... 90
3.2.3. Các đặc trưng về khuyết tật tinh thể..................................................... 91
3.2.4. Xác định dạng CuO có hoạt tính xúc tác cao trong oxit hỗn hợp
CuO/CeO2 .....................................................................................................95


3.3.THĂM DÒ KHẢ NĂNG XÚC TÁC CỦA OXIT HỖN HỢP CuO/CeO2 CHO
QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA CO .................................................................... 98
KẾT LUẬN…………………………………………… ………………… 103
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐÊN LUẬN ÁN 105
TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………………… 106
PHỤ LỤC………………… ……………………………………………………… ….…122

MỞ ĐẦU
Ô nhiễm môi trường là vấn đề thời sự của toàn xã hội, trong đó ô nhiễm
không khí tỏ ra khó kiểm soát nhất. Thành phần chính của khí ô nhiễm là CO, NOx
và VOCs. Để giảm thiểu sự phát thải của VOCs ra môi trường, có nhiều biện pháp
công nghệ được áp dụng như: hấp phụ, hấp thụ, đốt cháy, oxi hóa... Trong đó oxi
hóa hoàn toàn là con đường đang thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trong
thời gian gần đây. Các nghiên cứu trong lĩnh vực này được tập trung trên hai loại
xúc tác chính là: xúc tác kim loại quý và xúc tác oxit. Các xúc tác kim loại quý tỏ ra
có hoạt tính tốt nhất và có hiệu quả cho phản ứng phân huỷ VOCs [115]. Tuy nhiên,
chúng có hạn chế là dễ bị thiêu kết và đặc biệt giá thành cao. Vì vậy, việc tìm ra các
hệ xúc tác trên cơ sở các oxit kim loại có giá thành thấp và có hoạt tính xúc tác cao
đã và đang thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học [35, 45, 56, 144].
Gần đây, nhiều công trình nghiên cứu chỉ ra rằng, hoạt tính xúc tác của các
hệ trên cơ sở CeO2 cho các phản ứng oxi hóa được cải thiện đáng kể không chỉ bằng
cách pha tạp các kim loại quí mà còn bằng cách pha tạp cả các kim loại chuyển tiếp
thông thường [11, 73]. Trong số đó, oxit hỗn hợp CuO/CeO2 được coi là chất xúc
tác rất hiệu quả cho các phản ứng khác nhau: oxi hóa hoàn toàn và chọn lọc CO
trong dòng khí giàu H2 [12, 83, 98], oxi hóa hidrocacbon [23, 51, 119], oxi hóa các
hợp chất hữu cơ dễ bay hơi [93, 94, 116], chuyển hóa metanol bằng hơi nước [102,
104], phản ứng khí than ướt [73, 74]. Hoạt tính xúc tác của nó có cho các phản ứng
oxi hóa thể so sánh với các chất xúc tác trên cơ sở các kim loại quí.
Trong oxit hỗn hợp CuO/CeO2, các tiểu phân CuO đóng vai trò chất xúc tác
chính và được phân tán trên chất mang CeO2, còn CeO2 ngoài vai trò là chất mang
còn có vai trò là chất điều tiết oxi cho các quá trình xúc tác oxi hóa [32, 76].
Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy, thành phần, hình thái và cấu trúc của
oxit hỗn hợp CuO/CeO2 có ảnh hưởng rất lớn đến hoạt tính xúc tác của nó. Các yếu tố này phụ thuộc rất nhiều vào các điều kiện và các phương pháp tổng hợp [15, 26,
36, 41, 49, 50, 82, 121].
Tuy nhiên, chưa có những nghiên cứu mang tính hệ thống về ảnh hưởng của
các điều kiện tổng hợp đến các đặc trưng của sản phẩm.
Ở Việt nam, oxit hỗn hợp này chưa được nghiên cứu nhiều. Chỉ có vài công
trình nghiên cứu tổng hợp oxit hỗn hợp này bằng phương pháp đồng kết tủa, sol-gel
và ứng dụng trong xử lí khí thải động cơ ôtô. Do đó để đóng góp một phần vào việc
tìm những hệ xúc tác có hoạt tính cao cho các phản ứng oxi hóa VOCs, CO… có
thể thay thế các hệ xúc tác trên cơ sở kim loại quí, chúng tui chọn đề tài: “Nghiên
cứu tổng hợp, tính chất và ứng dụng của oxit hỗn hợp CuO/CeO2 có kích thước
nanomet”.
Mục đích đặt ra của luận án:
1. Tổng hợp oxit hỗn hợp CuO/CeO2 có hoạt tính xúc tác cao cho quá trình
oxi hóa phenol bằng một số phương pháp hóa học (đồng kết tủa, đốt cháy, sol-gel
và tẩm).
2. Nghiên cứu các đặc trưng của sản phẩm bằng các phương pháp vật lí và
hóa lí hiện đại.
3. Thăm dò khả năng xúc tác của sản phẩm cho phản ứng oxi hóa CO.
4. Từ kết quả thu được, tìm mối quan hệ giữa các điều kiện tổng hợp với các
đặc trưng của oxit hỗn hợp và khả năng xúc tác của chúng. Qua đó, tìm các điều
kiện thích hợp cho việc tổng hợp oxit hỗn hợp CuO/CeO2 có khả năng xúc tác cao
trong phản ứng oxi hóa phenol, một chất hữu cơ dễ bay hơi gây ô nhiễm môi
trường. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. TÍNH CHẤT, CẤU TRÚC VÀ ĐẶC TÍNH KHÔNG HỢP THỨC
CỦA XERI ĐIOXIT (CeO2)
1.1.1. Tính chất hóa lí của CeO2
Xeri có cấu hình electron 4f25d06s2 nên thể hiện cả số oxi hóa +3 và +4 (ion
Ce3+ có cấu hình 4f1 6s0 và ion Ce4+ có cấu hình 4f0 6s0) và có thể tạo thành các oxit
có thành phần trong khoảng Ce2O3 - CeO2.
Các dữ kiện nhiệt động chỉ ra rằng, kim loại xeri không bền trong oxi nên rất
dễ tạo thành oxit Ce2O3 và CeO2 [124].
Bảng 1.1: Một số tính chất nhiệt động của các xeri oxit
Phản ứng ∆H298(kJ/mol) ∆G0298(kJ/mol) ∆S0298(J/mol.K)
Ce + O2 = CeO2 -1089 -1025 61,5
2Ce +1,5O2 = Ce2O3 -1796 -1708 152
CeO
1,5 + 0,25 O2 =CeO2 -191 -172 -
Xeri đioxit khó nóng chảy (nhiệt độ nóng chảy 25000C), rất bền với nhiệt và
không tan trong nước. Sau khi đã được nung, nó trở nên trơ về mặt hóa học: không
tan trong các dung dịch axit và kiềm nhưng có phản ứng với axit sunfuric đặc nóng
và nitric đặc nóng [7].
Ví dụ: CeO2 + 2H2SO4(đặc) = Ce(SO4)2 + 2H2O
CeO2 + 3HNO3(đặc) = CeOH(NO3)3 + H2O
1.1.2. Cấu trúc tinh thể của CeO2
CeO2 tồn tại ở dạng tinh thể màu vàng nhạt, có mạng lưới kiểu canxi florua
(CaF2) lập phương tâm mặt với nhóm đối xứng không gian Fm3m (a= 0,5411(12)

Link Download bản DOC
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link tải, không dùng IDM để tải:

Bấm vào đây để đăng nhập và xem link!
Hình đại diện của thành viên
By rica17
#1032777 Link mới update, mời bạn xem lại bài đầu để tải
Kết nối đề xuất:
Learn Synonym
Advertisement