Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu chuyển hoá kháng sét Lời cảm ơn Lời cho em xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành Tiến sĩ Tạ Ngọc Đôn, CN Nguyễn Thị Thoa Thầy Cụ hướng dẫn tận tình Em suốt q trình xây dựng hồn thiện đồ án Em xin trân trọng cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình quớ bỏu thầy cơ, cán thuộc mơn Hố Hữu cơ, Bộ mơn Cơng nghệ Hữu - Hố dầu tạo nhiều kiện thuận lợi cho em trình nghiên cứu Cuối Em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc gia đình, bè bạn động viên giúp đỡ để hoàn thành đồ án Nghiên cứu tổng hợp zeolit Y từ khoỏng sột cú cấu trúc 2:1 ảnh hưởng thành phần nguyên liệu cấu trúc 2:1 1:1 Đồ án tốt nghiệp Mở đầu Tổng hợp zeolit từ khoỏng sột tong hướng để sản xuất vật liệu rắn để phục vụ cho mục đích cơng nghiệp nh vật liệu xúc tác, hấp phụ, trao đổi ion… Việt Nam có nhiều mỏ khoỏng sột phong phú đa dạng tiềm to lớn để sản xuất zeolit Trong năm gần zeolit đẩy mạnh để sử dụng nhiều nghiên cứu sản suất zeolit quan trọng Cho đến cú số nghiên cứu chuyển hoỏ khoỏng sột thành zeolit, đặc biệt tác giả [1] thành công việc chuyển hoỏ khoỏng sột cấu trúc 1:1 thành loại zeolit điều kiện mềm sản xuất quy mơ cơng nghiệp Cịn việc nghiên cứu chuyển hoỏ khoỏng sột 2:1 chưa nghiên cứu rộng, nghiên cứu bước đầu kết nghiên cứu cịn hạn chế Nhằm đáp ứng khó khăn đồ án em tiếp tục nghiên cứu chuyển hoỏ khỏng sột cấu trúc 2:1 sở kế thừa kết cú Hy vọng kết nghiên cứu đồ án em phần cú góp vào lĩnh vực nghiên cứu tổng hợp zeolit từ khoỏng sột 2:1 Việt Nam Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG Tổng quan tài liệu 1.1 Giới thiệu Khoỏng sột 1.1.1 Giới thiệu chung Khoỏng sột loại Aluminosilicat có cấu trúc líp, tạo thành tứ diện silic liên kết với mạng bát diện nhôm [1], [32], chúng tài nguyên phong phú, đa dạng tìm thấy nhiều nơi, với phát triển khoa học khả ứng dụng khoỏng sột ngày phát triển rộng rãi lĩnh vực công nghiệp nông nghiệp Cho đến người ta tìm 40 loại khoỏng sột khác nhau, tự nhiên khoỏng sột không tồn riêng biệt mà tồn dạng hỗn hợp nhiều loại cấu trúc khác nhau, loại khoỏng sột cú cấu trúc thành phần hố học khác nên thường có ứng dụng khác 1.1.1.1.Thành phần khoỏng sột Do khoỏng sột loại Aluminosilicat có cấu trúc líp, hình thành từ tứ diện oxyt silic xếp thành mạng hình lục giác, liên kết với mạng bát diện [42], [44], thành phần loại khoỏng sột chủ yếu nguyên tố Si Al , hàm lượng silic lớn nhơm, ngồi cũn cú cỏc ngun tố khác sắt (Fe), Magie (Mg), Kali (K), Natri (Na), Canxi (Ca),…tuỳ hàm lượng chúng có mặt khoỏng sét mà ta phân loại khoỏng sột khác Thông thường để nhận biết nhanh loại khoỏng sột người ta thường dùa vào có mặt nguyên tố Al, Fe, Mg (không kể Si) có thành phần [1], [35] Đồ án tốt nghiệp Bảng 1.1 Phân loại số khoỏng sột thưũng gặp theo thành phần nguyên tố chủ yếu Al, Fe, Mg, (khơng kể Si) Tên khống sét Beidelit Montmorilonit Nontronit Saponit Vermiculit Ngun tố có Tên khống sét nhiều thành phần Kaolinit, haloysit Al Sepiolit Mg, Al Ilit K, Al (Fe, Mg Ýt) Clorit Mg, Fe2+, Al Talc Mg, Fe2+ Nguyên tố có nhiều thành phần Al Al (Mg, Fe2+ Ýt) Fe3+ Mg, Al Mg, Fe2+, Al (Fe3+ Ýt) 1.1.1.2 Cấu trúc khoỏng sột Khoỏng sột tự nhiên có cấu trúc líp hai chiều Cỏc lớp cấu trúc khống sét hình thành từ hai đơn vị Đơn vị thứ tứ diện SiO4, chóng liên kết với thành mạng lưới tứ diện có hình lục giác (Hình 1) Đơn vị thứ hai bát diện MeO (Me: Al, Fe, Mg) chúng liên kết với thành mạng lưới bát diện [32], [35], [42], [44], [46] (Hình 2) : Oxy; :Silic :Silic Hình Đơn vị cấu trúc tứ diện mạng lưới cấu trúc tứ diện : Hydroxyl ; : Me = Al, Fe, Mg, Hình Đơn vị cấu trỳc bỏt diện mạng lưới cấu trúc bát diện Đồ án tốt nghiệp Mạng lưới tứ diện mạng lưới bát diện lại liên kết với qua nguyên tử oxy đỉnh chung theo quy luật định tạo loại khoỏng sột khác ( Hình ) Si 7,19 Å Si 7,21 Å Al ÅÅ Hydroxyl ngoµi Al Hydroxyl Hydroxyl ngoµi a) Cấu trúc 1:1 triocta Hydroxyl b) Cấu trúc 1:1 điocta b) Cấu trúc 1:1 điocta Hình Cấu trúc 1:1 khoỏng sột tự nhiên Như khoỏng sột cú cấu trúc 1:1 cấu tạo líp mạng tứ diện liên kết với líp mạng bát diện, ví dụ Kaolinit, haloysit, dickit…trong c = 7,15 Å Kaolinit (Al2O3.2SiO2.2H2O) có cấu trúc trật tự cao [1] Z Y : Oxy : hydroxyl : Silic X : Nhơm Hình Sơ đồ khơng gian mạng lưới cấu trúc kaolinit Trong nhóm cấu trúc 1:1 phân làm hai phân nhóm : Diocta Triocta Đồ án tốt nghiệp Dạng diocta xác định mạng lưới bát diện ba vị trí tõm bỏt diện có hai vị trí bị chiếm giữ ion hố trị ba cịn vị trí bỏ trống [1], [44] (Hình 3b) Dạng triocta xác định mạng bát diện vị trí tõm bỏt diện bị ion hố trị hai chiếm giữ Hình 3(a) Si Si Mg, Fe2+ 9,3 Å Al 9,6 Å Si Si a) Cấu trúc 2:1 triocta b) Cấu trúc 2:1 điocta b) Cấu trúc 2:1 điocta 2:1 14Å +1 c) Cấu trúc 2:1 + Hình 5: Cấu trúc 2:1 2:1+1 khoỏng sột tự nhiên Nhúm khoỏng sột cú cấu trúc 2:1 nhúm khoỏng sột cú cấu trúc tương đối bền vững, cấu tạo từ hai líp mạng tứ diện liên kết với mạng bát diện, xen cỏc lớp cấu trúc cation trao đổi nước hấp phụ [35] Mỗi líp cấu trúc phát triển theo không gian hướng trục X,Y, cỏc lớp cấu trúc xếp trồng lên theo hướng trục Z Ví dụ Montmorilonit, vermiculit, sauconit nhóm có hai dạng : Diocta Triocta Trong khoỏng sột cấu trúc 2:1 lại phân làm hai nhóm tính chất: Smectit Ilit Đồ án tốt nghiệp Smectit nhóm có khả trương nở khung mạng cấu trúc thường khơng cân điện tích sù thay Si4+ Al3+ líp tứ diện Fe2+, Mg2+ thay Al3+ lớp bỏt diện Sự thay đổi cấu trúc làm cho khung cấu trúc tích điện âm, cộng với tiếp cận gần cỏc lớp oxy cỏc lớp cấu trúc xếp trồng lên điều tạo điều kiên cho cation phân tử phân cực xâm nhập vào cỏc lớp cấu trúc tạo trương nở [26] Ví dụ: Smectit dạng khan có cấu trúc líp là10Å, cịn mơi trường Èm ướt kích thước tăng tới 15Å chí 17Å Ilit nhóm khơng có khả trương nở sù thay Al 3+ líp tứ diện Silic nhiều tạo điện tích âm lớn mạng cấu trúc, điện tích âm lại cân K+ líp cấu trúc, đồng thời ion K+ đóng vai trị cầu nối liên kết cỏc lớp cấu trúc lại với nên mạng lưới cấu trúc bền không bị trương nở [26] Nhúm khoỏng sột cú cấu trúc 2:1+1 hình thành từ cấu trúc kiểu 2:1 cú thờm mạng bát diện độc lập kiểu bruxit, tiêu biểu Clorit ( Hình 5) 1.1.1.3 Điện tích mạng Điện tích cỏc lớp mạng tạo sù thay cation hoá trị cao ion hoá trị thấp Al 3+ thay Si4+ mạng tứ diện ion Mg2+, Fe2+… thay Al3+ mạng bát diện Mạng trung hoà điện tích : mạng tứ diện bát diện đơn vị cấu trúc líp 1:1, 2:1 2:1+1 có tổng điện tích Lúc khơng cần phải cân điờn tớch cho cỏc lớp cấu trúc, cỏc lớp cấu truc gắn với liên kết yếu ( dạng lực Vander waals ) Mạng điện tích cao (nhóm Ilit) nhúm khoỏng sột mica có giá trị điện tích nằm khoảng 0,9 đến tớnh trờn đơn vị cấu trúc, thay cation xảy đơn vị cấu trúc 2:1 làm cho líp mạng Đồ án tốt nghiệp cấu trúc tích điện âm lớn chúng cân cation bự trự tương đối cố định cỏc lớp mạng, cation bù trừ có tác dụng cầu nối cỏc lớp mạng lại với khoỏng sột 2:1 bền Mạng điện tích thấp (nhóm Smectit) mạng có giá trị khoảng 0,2 đến 0,9 tớnh trờn đơn vị cấu trúc, lượng điện âm cân cỏc lớp cation bù trừ nằm xen kẽ giữ cỏc lớp, điện tích thấp nờn cỏc cation tương đối linh động dễ dàng trao đổi với cation khác dung dịch 1.1.2 Nhóm Mica, khoỏng sột cú cấu trúc 2:1 Đây nhúm khoỏng sột cú cấu trúc tương đối bền vững, nguyên liệu mà đồ án nghiên cứu Mica hay gọi vân mẫu, ngậm nước khơng [30] Các khống vật thuộc nhóm phổ biến tự nhiên, chóng thường khống vật tạo đá, Mica chứa nhiều đá biến chất phiến thạch kết tinh, chúng có tỷ lệ vỏ trái đất khoảng 3,8% [30], [31], [32], [34], [37], [44] Cấu trúc khoáng sét cấu tạo từ hai mạng lưới tứ diện liên kết với mạng bát diện tạo nên líp cấu trúc Xen cỏc lớp Cation trao đổi nước hấp phụ Trờn hỡnh mô tả cấu trúc khơng gian khoỏng sột 2:1 Thành phần hố học khống vật nhóm mica thay đổi nhiều, viết tổng quát sau [31]: R’R”3[OH]2[AlSiO3] Hoặc Trong R’R”[OH]2[AlSiO10] R’: K+ , Na+ R”: Al3+, Fe3+, Mn3+ Cr3+, V3+ … R”: Mg2+, Fe2+, Mn2+ … Trong thành phần mica thường khơng có mặt ion Na + , Ba2+ Nhóm –OH thay - F Như mica có hỗn hợp đồng hình Đồ án tốt nghiệp mặt Mg2+ thay Fe2+ mặt khác cú cỏc thay đồng hình bất đẳng trị [26], [31]: Mg2+(Fe2+) Al3+( Fe3+) Các khoáng vật nhóm mica kết tinh hệ đơn tà, dạng tinh thể gần giống lục phương, cấu trúc tinh thể có tính chất líp điển hình [44], [45] Khi cỏc lớp sếp trồng lên thỡ cỏc nguyên tử oxy đáy cỏc lớp mạng tứ diện tiếp cận gần nguyên tử oxy đáy líp tứ diện với nguyên tử oxy đáy líp tứ diện tạo thành 12 nguyên tử oxy đáy bao bọc lấy ion K+, mà khó trao đổi ion K+ mica [31], [45] ( Hình ) Trong tinh thể thỡ nhụm cú vai trị quan trọng, Al có 1% kiến trúc anion thay 25% số tứ diện SiO Sè Al lại cation có số phối trí thay Mg, mica có nhiều sắt Fe 3+ cịng đóng vai trị nh Hình Cấu trúc khong gian khoỏng sột cấu trúc 2:1 Dưới giới thiệu số loại khoỏng sột cấu trúc 2:1 có mặt nguyên liệu để tổng hợp zeolit Đồ án tốt nghiệp 1.1.2.1 Phlogopit Đây đại diện phổ biến nhúm khoỏng sột kiểu mica có cấu trúc 2:1 bền vững, dạng triocta thường gặp so với dạng diocta [31] Cơng thức hóa học phlụgopit biến đổi phức tạp tuỳ theo sù thay đồng hình cation kim loại mạng bát diện tứ diện [20], [30], [31], [37] (K0,92Na0,08)(Mg1,62Fe1,23Ti0,09)(Al1,02Si2,98)O10((OH)0,9F1,1) (K0,82Na0,115)(Mg2,28 Al0,495Fe0,12)(Al1,215Si2,785)O10(OH)1,93 (Mg,Mn)2(K,Ba,Na)(Si,Al,Fe,Ti)4(O,OH,F)12 KMg3[AlSi3O10](F,OH)2 KMg3[AlSi3O10](OH)2 Hoặc K2O.6MgO.Al2O36SiO2.2H2O Tinh thể : Trong cỏc lớp tứ diện [SiO 4] có tứ diện [AlO4] cho tỷ lệ Al/Si =1/2 cỏc gúi líp có công thức : Mg [OH,F]2[AlSi3O10] cú điện tớch õm cation K+ trung hoà Khác với loại khác thuộc nhóm mica, phlogopit cỏc gúi, hai líp oxit aluminosilic chỗ cú cỏc ion Mg2+ có phối trí [45] 10 H×nh :24(b) H×nh :24(a) Đồ án tốt nghiệp % träng l­ỵng Nuoc 20 18 16 14 12 10 18.2 Benzen 17.4 15.2 17.4 14 10.7 PL600-9624C0 PL600-9636C0 PL600-9648C0 Hình 23.Biểu đồ hấp thụ Nước Benzen mu Hình 24 ảnh SEM sản phẩm tổng hợp mÉu PL600-Y9636C0(3) 52 Đồ án tốt nghiệp (a) (b) (c) Hình 25 Phổ XRD mẫu kết tinh 24giờ(a), 36giờ(c), 48giờ(b) 53 Đồ án tốt nghiệp Qua kết phổ XRD ta thấy khoảng thời gian kết tinh từ 24 giê đến 48 thỡ hàm lượng Zeolit tạo mẫu kết tinh 36 giê đạt cao Kết cho thấy, tăng thời gian kết tinh từ 24 giê đến 36 giê Zeolit tạo từ pha phlogopit, vơ định hình, Quatz zeolit P1 Sau kéo dài thời gian đến 48 giê lại có chuyển hố phần zeolit Y thành Quatz làm độ tinh thể zeolit giảm (bảng 3.1) Hình 24 trình bày ảnh SEM mẫu kết tinh 36 giê quan sát thấy rõ ảnh mẫu tổng hợp xuất hai loại tinh thể có dạng hình lập phương, kích thước tinh thể khoảng 2μm ( Zeolit Y ) hình cầu kích thước khoảng 32μm ( Zeolit P1 ) Tuyn nhiờn cỏc hạt hình lập phương nhiều hạt hình ccầu chứng tỏ Zeolit Y tao thành nhiều so với Zeolit P 1(Tương ứng băng 69% 11%) 3.2 Ảnh hưởng thành phần nguyên liệu Nguyên liệu đem phân lập thành phần PLT, PLG, PLD chụp phổ XRD Kết ta thấy ba phần có tỷ lệ thành phần khác PhÇn díi chứa nhiều Phlôgpit khoáng sét 2:1 có tỷ trọng nặng h¬n Hình 26 Phổ XRD mẫu Phlogopit 1/3 chiều cao cột phân lập 54 Đồ án tốt nghiệp (a) PL (b) Phần tỷ lệ Phlôgpit đà giảm so với mẫu dới PL Hỡnh 27 Phổ XRD mẫu Phlogopit phân lập 1/3 cột (a) Phổ XRD mẫu Phlogopit phân lập 1/3 cột (b) Qua kết xác định XRD trờn hỡnh 26 27 ta thấy thành phần khoỏng sột 2:1 có thành phần thay đổi theo chiều cao cột phõn lớp Phía khoỏng sột Plogopit chiếm tỷ lệ thấp so với phía điều chứng tỏ 55 Đồ án tốt nghiệp phù hợp với tỷ trọng khoỏng sột 2:1 ( 2,7-2,8 g/ml ) nặng so với khoỏng sột cú cấu trúc 1:1 ( 2,3-2,4g/ml ) Đem Mẫu PL600, PLT600, PLG600, PLD600 tổng hợp với điều kiện tổng hợp ta có kết sau: Bảng 3.2 CEC, A(H2O) độ tinh thể Zeolit mẫu nghiờn cứu ảnh hưởng tới thời gian kết tinh Ký hiệu Nhệt độ Thời CEC, A(H2O) A(C6H6) Độ tinh mẫu nung gian kết meqBa2+/ %trọng %trọng thể nguyên tinh 100g lượng lượng Zeolit PL600- liệu 6000C 36 giê 230 18,2 17,4 69Y+11P1 9636C0(3) PLT600- 6000C 36 giê 240 20,1 19,7 75Y+10P1 9636C0(3) PLG600- 6000C 36 giê 234 18,5 17,9 70Y+10P1 9636C0(3) PLD600- 6000C 36 giê 199 17,5 16,7 50Y+18P 9636C0(3) Y chuẩn 6000C 36 giê 235 21,2 20,7 100Y 25 20 18.2 17.4 20.1 19.7 18.5 17.9 17.5 16.7 PLT6009636C0 PLG6009636C0 PLD6009636 21.2 20.7 15 10 PL6009636C0 Nuoc Y Chuan Benzen Hình :28 Biểu đồ hấp thụ nước benzen sản phẩm 56 Đồ án tốt nghiệp PCM - Bruker D8 Advance - PLT-1 d=14.570 800 700 600 400 d=2.874 d=2.782 d=3.036 d=3.168 d=3.340 d=4.403 d=4.791 100 d=5.712 200 d=3.792 300 d=8.868 Lin (Cps) 500 10 20 30 40 2-Theta - Scale PCM - Bruker D8 Advance - NaY - File: PLT-1.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 ° - End: 45.000 ° - Step: 0.050 ° - Step time: 0.3 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 1081414272 s - 2-The 39-0219 (C) - Sodium Aluminum Silicate Hydrate - Na6Al6Si10O32·12H2O - Y: 6.25 % - d x by: - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 10.04300 - b 10.04300 - c 10.04300 - alpha 90.000 - beta 90.000 - ga 85-1780 (A) - Quartz - SiO2 - Y: 12.50 % - d x by: - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.89000 - b 4.89000 - c 5.49000 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P3221 (154) - - 113.6 89-6516 (C) - Phlogopite 1M - (K0.82Na0.115)(Mg2.28Al0.495Fe0.12)(Al1.215Si2.785)O10((OH)1.93 - Y: 6.25 % - d x by: - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 5.34200 - b 9.23800 - c 10.35700 - alpha 38-0240 (I) - Faujasite-Na, syn - Na2.06Al2Si3.8O11.63·8H2O/1.03Na2O·Al2O3·3.8SiO2·8H2O - Y: 37.50 % - d x by: - WL: 1.5406 - Cubic - a 24.77000 - b 24.77000 - c 24.77000 - alpha 90.000 - 57 H×nh:29(a) ×nh:29(b) H Đồ án tốt nghiệp Hình 29 Phổ XRD mẫu kết tinh từ nguyên liệu khác nhau: a) Từ PLT, b) Từ PLG (a) 58 Đồ án tốt nghiệp (b) Hình 30 Phổ XRD mẫu kết tinh từ nguyên liệu khác nhau: a) Từ PLD, b) Từ PL Các kết bảng 3.2 cỏc hỡnh 29, 30 cho thấy khoỏng sột cú cấu trúc 1:1 ln cho khả chuyển hố thành zeolit tốt so với khoỏng sột 2:1 đem đI xử lý nhiệt độ cao ( 600 0C ) Khi tiến hành phân lập khoỏng sột cú lẫn hai loại cấu trúc 1:1 2:1 phân đoạn trờn luụn chiếm tỷ lệ khoỏng sột 1:1 cao so với khoỏng sột 2:1 tỷ trọng khoỏng sột 1:1 nhỏ khoỏng sột 2:1 Các kết khẳng định, từ khoỏng sột hỗn hợp 2:1 1:1 với hàm lượng 2:1 chủ yếu, chuyển hố thành zeolit Y với độ tinh thể khoảng 70-75% thành công bước đầu, với kết tương tự Zeolit A P1 từ [26] khẳng định, chuyển hố khoỏng sột 2:1 thành zeolit thơng dụng từ điều kiện mềm Các mẫu tổng hợp có dung lượng CEC khả hấp phụ nước benzen cao, sử dụng làm chất hấp phụ chất xúc tác công nghiệp lọc hố dầu, chế biến khí bảo vệ mơi trường 59 Đồ án tốt nghiệp KẾT LUẬN Lần việc sử dụng chất tạo phức hữu cơ, chuyển hố khoỏng sột phlogopit có cấu trúc 2:1 biến thành zeolit Y với độ tinh thể 70-75% điều kiện kết tinh nhiệt độ phòng, áp suất khí quyển, thời gian kết tinh thích hợp 36 giê Đã tiến hành phân lập hỗn hợp khoỏng sột 2:1 1:1, đồng thời muốn trình kết tinh zeolit Y từ mẫu phân lập rút ta đặc điểm : - Việc phân lập khoỏng sột 2:1 1:1 khó khănnếu chúng khoỏng sột khụng trương nở - Khi kết tinh hỗn hợp có tỷ lệ khoỏng sột 2:1 cao khả chuyển hố thành zeolit Y diễn chậm so với khoỏng sột cấu trúc 1:1 Sản phẩm Zeolit Y tổng hợp đồ án có độ tinh thể, dung lượng ( CEC ) độ hấp phụ cao, nên sử dụng làm chất hấp phụ 60 Đồ án tốt nghiệp chất xúc tác công nghiệp lọc hố dầu, chế biến khí bảo vệ mơi trường, trờncơ sở sử dụng nguồpn tài nguyên sẵn có Việt Nam Tài liệu tham khảo [1] Tạ Ngọc Đôn Nghiên cứu chuyển hoá cao lanh thành zeolit xác định tính chất hố lý đặc trưng Luận án Tiến sĩ Hoá học Hà Nội (2002) [2] Tạ Ngọc Đôn Nghiên cứu biến đổi cấu trúc cao lanh thành zeolit xác định tính chất đặc trưng chúng Luận văn tốt nghiệp cao học Hà Nội (1999) [3] Tạ Ngọc Đơn, Đào Văn Tường, Hồng Trọng Yêm Nghiên cứu tổng hợp số zeolit từ khoỏng sột cao lanh Tạp chí Hố học cơng nghệ Hoá chất, số 1, trang 20-25 (1999) [4] Tạ Ngọc Đơn, Đào Văn Tường, Hồng Trọng Yờm Tổng hợp zeolit A từ metacaolanh nhờ chất tạo phức kiềm Tạp chí Hố học cơng nghệ Hố chất, số 1, trang 22-26 (2000) [5] Tạ Ngọc Đôn Lý thuyết tổng hợp zeolit Chuyên đề Hà Nội (2001) 61 Đồ án tốt nghiệp [6] Tạ Ngọc Đôn, Đào Văn Tường, Hoàng Trọng Yờm ảnh hưởng nồng độ NaOH chất tạo phức Co đến tính chất trao đổi ion kaolinit mơi trường có độ pH khác Tạp chí Hố học cơng nghệ Hố chất, số 6, trang 26-29 (1999) [7] Tạ Ngọc Đôn, Đào Quốc Tuỳ, Đào Văn Tường, Hoàng Trọng Yờm Nghiên cứu tổng hợp zeolit NaA với thời gian kết tinh ngắn Báo cáo dự hội thảo 45 năm thành lập Viện khoa học công nghệ (2000) [8] Tạ Ngọc Đụn,Vũ Đào Thắng, Hoàng Trọng Yờm Nghiên cứu ảnh hưởng chất tạo phức khác đến q trình chuyển hố cao lanh thành zeolit Y Hố học cơng nghệ hố chất 7,7 10.(2001) [9] Hồng Trọng Yờm, Tạ Ngọc Đôn, Đào Văn Tường Điều chế zeolit NaA từ cao lanh Việt Nam Phát minh sáng chế, số đơn S19991106 (1999) [10] Hồng Trọng Yờm, Tạ Ngọc Đơn, Đào Văn Tường Điều chế zeolit Phillipste từ cao lanh Việt Nam Phát minh sáng chế, số đơn S19991107 (1999) [11] Tạ Ngọc Đôn Ảnh hưởng tạp chất ngun liệu đến q trình chuyển hố cao lanh khơng nung thành zeolit NaX Hoá học Ứng dụng số 6,36-40, (2003) [12] Tạ Ngọc Đôn Nghiên cứu tổng hợp Zeolit NaA từ cao lanh Yờn Bỏi với thời gian kết tinh ngắn Hố học Ứng dơng 8, 21-25 (2003) [13] Tạ Ngọc Đôn Nghiên cứu chuyển hố cao lanh khơng nung thành sản phẩm chứa zeolit A có tỷ số SiO 2/Al2O3 =1,85 ứng dụng để tách ion Pb2+ dung dịch Hoá học Ứng dông 3, 29-32.(2003) [14].Tạ Ngọc Đôn Ảnh hưởng chất tạo phức khác đến trình chuyển hoá cao lanh Yờn Bỏi thành Zeolit NaA Hoá học Ứng dông 11, 13-17.(2003) [15] Lê Huy Du Nghiên cứu khả hấp phụ hợp chất hữu đa vịng thơm hồ tan nước Bentonit Di Linh Hố Học Ứng dơng 9, 21-27(2002) [16] Mai Tun Nghiên cứu hố lượng q trình hấp phụ Metanol bề mặt Zeolit Hoá học Ứng dông 3, 20-24 (2000) [17] Lê Văn Cát Hấp phụ Trao đổi ion Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội (2002) 62 Đồ án tốt nghiệp [18] Lờ Cụng Dưỡng Kỹ thuật phân tích cấu trúc tia Rơnghen Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội (1984) [20] Trịnh Hân, Quan Hán Khang, Lờ Nguyờn Súc, Nguyễn Tất Trâm Tinh thể học đại cương Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp Hà Nội (1979) [21] Từ Văn Mặc Phân tích hố lý Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội (1995) [22] Đinh Thị Ngọ Hoá học dầu mỏ Khí Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội (2001) [23] Đinh Thị Ngọ Các phương pháp phân tích hố lý hố hữu Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội (1979) [24] Hoàng Trọng Yờm, Dương Văn Tuệ Hoá Học Hữu Cơ Tập 4, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật , Hà Nội (2001) [25] Nguyễn Hữu Phú Hấp phụ xúc tác bề mặt vật liệu vô mao quản Nhà xuất khoa học kỹ thuật.Hà Nội (1998) [26] Lương Hồ Anh Nghiên cứu tổng hợp Zeolit từ khoỏng sột cấu trúc 2:1 kiểu mica Luận văn thạc sỹ Hoá Học [27] Đỗ Đức Hải Nhgiờn cứu chuyển hố trực tiếp cao lanh khơng nung thành zeolit Y Đồ án tốt nghiệp [28] Lâm Ngọc Thiềm Những nguyên lý hoá học Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội (2000) [29] Tuyển tập cơng trình khoa học 1985-2000 Nhà xuất qn đội nhõn dõn.Hà Nội(2002) [30] Viện nghiên cứu địa chất khoáng sản việt nam Từ Điển Địa Chất Anh Việt Nhà xuất từ điển Bách Khoa.(2001) [31] Huỳnh Đức Minh Tinh thể khoáng vật học Nhà xuất khoa học kỹ thuật.Hà Nội.(1970) [32] Nguyễn Đức Thạch Đất Sét Nhà xuất Đồng Nai (1998) [33] Lê Văn Trảo, Nguyên Văn Can, Nguyễn Văn Hoành Địa Chất Khoáng sản Việt Nam (1999) 63 Đồ án tốt nghiệp [34] Lê Thức Hoá Học Silicat Nhà xuất đại học Bách Khoa (1968) [35] Phan Văn Tường Đất sét công nghiệp Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội (1980) [36] Tô Linh, Nguyễn Văn Chữ, Vũ Chí Hiếu, Vũ Ngọc Hải Địa Chất Và Khoỏg sản tập Nhà xuất đại học trung học chuyên nghiệp (1986) [37] Trần Thanh Giám Khoáng vật thạch học cơng trình Nhà xuất xây dựng (2001) [38] Trần Văn Nhõn, Ngụ Thị Nga Công Nghệ Xử Lý Nước Thải Nhà xất khoa học kỹ thuật (1999) [39].Tạ Ngọc Đơn Các phương pháp hố lý nghiên cứu cấu trúc tinh thể Zeolit Chuyên Đề Tiến Sĩ 2001 [40] Ngô Thị Thuận, Hoa Hữu Thu, Nguyễn văn Bỡnh,Trần Thị Thuý Nga Tổng hợp đặc trưng đất sét thuận hải chống polioxocation kim loại Tạp hoá học,35(2),29-32 –1997 [41] Võ Vọng Kính hiển vi điện tử, cơng cụ khoa học đại Viện khoa học Việt Nam (1993) [42] Grim R.E Clay mineralogy Mc Graw-Hill Book Co.Inc (1968) [43] Breck D.W Zeolit Moleculer Sieves: Wiley, New York (1974) [44] Haydn H.M.“Clays”,Ullmann’s Encyclopedia of industrial Chemistry, A7 , 109 -136 (1990) [45] Richard J B, Bernard H.W ,Jane W A (1990), “Mica”, Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemitry A16, 551-562 [46] Jansen J C (1991), Introdution to zeolit science and practice Elsevier Science, Amsterdam [47] Eckehart R Peter K “ Zeolites ” Ullmann’s Encyclopedia of industrial Chemistry A28, 475-503 [48] J.W Niemantsverdriet Spectrocopy in Catalysis.(2000) [49] W Jones an C N Rao Surpramolecular Organization and Marterials design 83-100 64 Đồ án tốt nghiệp [50] http:// www.iza-structure.org [51] Feijen,E.j.p.,Martens J A., Jacobs P.A “ Hydrothemal Zeolite Synthesis ”, Preparation of solid Catalysts ,Wiley-VCH, Weinheim,262-284 [52] Gallezot P “ Les Zeolithes ”, Recucil des conferences, Lyon CHƯƠNG .3 1.1 Giới thiệu Khoỏng sột .3 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.1.1.Thành phần khoỏng sột 1.1.1.2 Cấu trúc khoỏng sột Nhúm khoỏng sột cú cấu trúc 2:1 nhúm khoỏng sột cú cấu trúc tương đối bền vững, cấu tạo từ hai líp mạng tứ diện liên kết với mạng bát diện, xen cỏc lớp cấu trúc cation trao đổi nước hấp phụ [35] 1.1.1.3 Điện tích mạng 1.1.2 Nhóm Mica, khoỏng sột cú cấu trúc 2:1 1.1.2.1 Phlogopit .10 1.1.2.2 Biotớt 11 1.1.2.3 Nontronit 12 1.1.2.4 Bentonit 12 1.1.3 Các ứng dụng khoỏng sột nói chung .13 1.2 Giới thiệu Zeolit 15 1.2.1 Khái niệm phân loại 15 1.2.2 Cấu trúc tinh thể zeolit 18 1.2.3 Giới thiệu số zeolit điển hình ứng dơng 20 a Zeolit A .20 b Zeolit X.Y 21 1.2.4 Các tính chất đặc trưng zeolit 22 1.2.4.1 Tính chất trao đổi cation 22 1.2.4.2 Tính chất hấp phụ 25 1.2.4.3 Tính chất xúc tác .27 1.2.4.4 Tính chất chọn lọc hình dạng [22] 29 1.3.1 Tổng hợp zeolit từ nguồn Si Al riêng biệt [1], [51] 31 1.3.1.1 Các giai đoạn trình hình thành zeolit 31 1.3.1.2 Cơ chế tổng hợp zeolit .32 1.3.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình tổng hợp zeolit [1] .33 1.3.2 Tổng hợp zeolit từ khoỏng sột tự nhiên 35 65 Đồ án tốt nghiệp 1.3.2.1 Giới thiệu 35 1.3.2.2 Nguyên liệu khoỏng sột cho tổng hợp zeolit 35 2.1.Chuẩn bị nguyên liệu hoá chất 38 2.1.1 Cỏc hoỏ chất sử dông .38 2.1.2 Chuẩn bị nguyên liệu 38 2.2 Phương pháp biến tính Phlogopit 39 2.3 Các phương pháp nghiên cứu 40 2.3.1 Phương pháp phổ nhiễu xạ Rơnghen (XRD) 40 2.3.2 Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) 42 2.3.3 Phương pháp ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) .45 2.3.4 Áp dụng phương trình BET để xác định bề mặt riêng 46 2.3.5 Phân tích thành phần hố học 47 3.4 Xác định tổng dung lượng trao đổi cation (CEC) 47 3.5 Xác định khả hấp phụ nước 49 3.1 Ảnh hưởng thời gian kết tinh 51 3.2 Ảnh hưởng thành phần nguyên liệu 54 66 ... Hydroxyl ngoµi Al Hydroxyl Hydroxyl ngoµi a) Cấu trúc 1:1 triocta Hydroxyl b) Cấu trúc 1:1 điocta b) Cấu trúc 1:1 điocta Hình Cấu trúc 1:1 khoỏng sột tự nhiên Như khoỏng sột cú cấu trúc 1:1 cấu. .. a) Cấu trúc 2:1 triocta b) Cấu trúc 2:1 điocta b) Cấu trúc 2:1 điocta 2:1 14Å +1 c) Cấu trúc 2:1 + Hình 5: Cấu trúc 2:1 2:1+1 khoỏng sột tự nhiên Nhúm khoỏng sột cú cấu trúc 2:1 nhúm khoỏng sột. .. khoỏng sột cho tổng hợp zeolit Khoỏng sột tự nhiên loại nguyên liệu tốt cho tổng hợp zeolit, tổng hợp loại zeolit A, P, X, Y Đó cú tới nhiều loại khoỏng sét khác sử dụng làm nguyên liệu tổng hợp zeolit