THÔNG TIN TÓM TẮT VỀ NHỮNG KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Tên luận án: Nghiên cứu tổng hợp xúc tác trên cơ sở hydrotalcit ba thành phần kim loại Mg-Al-Co ứng dụng cho quá trình decacboxyl hóa dầu jatropha thu diesel xanh
Ngành: Kỹ thuật hóa học
Mã số: 9520301
Nghiên cứu sinh: Nguyễn Văn Hùng
Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Nguyễn Khánh Diệu Hồng
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
TÓM TẮT KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN
1. Chế tạo thành công xúc tác dạng MQTB trật tự trên cơ sở hydrotalcit ba thành phần kim loại Mg-Al-Co (meso hydrotalcit) theo phương pháp đồng ngưng tụ – bay hơi, trong những điều kiện công nghệ như sau: nhiệt độ 70°C, thời gian 48 giờ; hàm lượng chất tạo cấu trúc CTAB là 0,8% theo khối lượng. Xúc tác meso hydrotalcit có bề mặt riêng khá cao, đạt 277,07 m²/g và các mao quản tập trung ở kích thước ~130 Å; có độ bền nhiệt đến 800°C và độ bền thủy nhiệt đến 450°C, điều thường chỉ đạt được với hệ thống MQTB từ khung silica.
2. Điều khiển được kích thước mao quản tập trung của xúc tác meso hydrotalcit theo các phương pháp khác nhau và tìm được phương pháp hợp lý nhất là chế tạo xúc tác theo phương pháp đồng ngưng tụ – bay hơi, sử dụng chất tạo cấu trúc DTAB, tách chất tạo cấu trúc bằng phương pháp trích ly. Bằng cách này đã giảm được kích thước mao quản tập trung của xúc tác từ ~130 Å xuống ~36-38 Å. Kích thước mao quản tập trung này rất phù hợp với kích thước động học của các phân tử cồng kềnh trong nguyên liệu dầu jatropha.
3. Chứng minh sự thay thể đồng hình của Co2+ vào trong mạng hydrotalcit gốc, xác định rõ các trạng thái liên kết, thứ tự liên kết và năng lượng liên kết của các nguyên tố trong xúc tác meso hydrotalcit bằng cách sử dụng Phổ quang điện tử tia X (XPS). Trạng thái oxy hóa là +2 và sự thay thế đồng hình của Co2+ vào mạng hydrotalcit Mg-Al gốc. Bằng phổ XPS đã tính toán chính xác thành phần các nguyên tố có trong xúc tác meso hydrotalcit, từ đó khẳng định tỷ lệ Mg/Al/Co = 2/1,8/0,2 được bảo toàn từ trong tiền chất đến trong xúc tác.
4. Nghiên cứu phản ứng decacboxyl hóa dầu jatropha trên xúc tác meso hydrotalcit trong pha lỏng gián đoạn, tìm được các điều kiện kỹ thuật như sau: nhiệt độ 300°C; hàm lượng xúc tác 2% so với khối lượng nguyên liệu; thời gian phản ứng 2 giờ và tốc độ khuấy trộn là 300 vòng/phút, khi đó hiệu suất thu phân đoạn diesel xanh đạt 75,84%.
