BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
LÊ THỊ NHƯ QUỲNH
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP
VẬT LIỆU MAO QUẢN TRUNG BÌNH NANO-ZIF-8
LÀM CHẤT XÚC TÁC CHO PHẢN ỨNG
GIỮA BENZALDEHYDE VÀ ETHYL CYANOACETATE
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC
Hà Nội – 2019
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
LÊ THỊ NHƯ QUỲNH
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP
VẬT LIỆU MAO QUẢN TRUNG BÌNH NANO-ZIF-8
LÀM CHẤT XÚC TÁC CHO PHẢN ỨNG
GIỮA BENZALDEHYDE VÀ ETHYL CYANOACETATE
Ngành: Kỹ thuật hóa học
Mã số: 9520301
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. GS. TS. TẠ NGỌC ĐÔN
2. PGS.TS. PHẠM THANH HUYỀN
Hà Nội – 2019
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Những số liệu và
kết quả nghiên cứu nêu trong luận án là trung thực và chƣa đƣợc các tác giả khác
công bố.
Hà Nội, ngày 16 tháng 5 năm 2019.
Tác giả
Lê Thị Như Quỳnh
THAY MẶT TẬP THỂ HƯỚNG DẪN
GS.TS. Tạ Ngọc Đôn
LỜI CẢM ƠN
Trƣớc hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS. Tạ Ngọc Đôn và
PGS.TS. Phạm Thanh Huyền đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ đạo nghiên cứu khoa học và
giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án.
Xin chân thành cám ơn các cán bộ của Bộ môn Hóa Hữu cơ - Viện Kỹ thuật
Hóa học - Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội và Trung tâm Nghiên cứu Khoa học
và Công nghệ cao su đã luôn hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong thời gian làm luận án.
Xin trân trọng cảm ơn Viện Kỹ thuật Hóa học, Phòng Đào tạo - Trƣờng Đại học
Bách Khoa Hà Nội đã luôn tạo mọi điều kiện về cơ sở vật chất và thủ tục hành chính
cho tôi thực hiện luận án.
Xin trân trọng cảm ơn các phòng thí nghiệm phân tích mẫu của Khoa Hóa học -
Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa Hóa học -
Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội, Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ƣơng, Viện Hợp chất
thiên nhiên - Viện Hàn lâm và Khoa học công nghệ Việt Nam và các đơn vị khác đã
tạo điều kiện thuận lợi cho tôi có đƣợc kết quả thực hiện luận án.
Xin chân thành cám ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên giúp đỡ tôi
hoàn thành luận án này.
Tác giả
Lê Thị Như Quỳnh
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN............................................................................................. 4
1.1. Tổng quan về vật liệu khung hữu cơ - kim loại (MOFs) .................................. 4
1.1.1. Giới thiệu về MOFs ..................................................................................... 4
1.1.2. Thành phần và cấu trúc của MOFs .............................................................. 5
1.1.3. Phƣơng pháp tổng hợp ............................................................................... 13
1.1.4. Ứng dụng ................................................................................................... 15
1.2. Tổng quan về vật liệu ZIF-8 ............................................................................ 16
1.2.1. Giới thiệu về ZIFs ...................................................................................... 16
1.2.2. Thành phần, đặc điểm cấu trúc của ZIF-8 ................................................. 20
1.2.3. Quá trình phát triển tinh thể của ZIF-8 ...................................................... 22
1.2.4. Phƣơng pháp tổng hợp ............................................................................... 24
1.2.5. Ứng dụng ................................................................................................... 31
1.3. Phản ứng ngƣng tụ Knoevenagel ..................................................................... 34
Chƣơng 2. THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................ 37
2.1. Tổng hợp vật liệu ZIF-8. .................................................................................. 37
2.1.1. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất ..................................................................... 37
2.1.2. Quy trình tổng hợp ZIF-8 theo phƣơng pháp nhiệt dung môi ................... 37
2.1.3. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hƣởng đến đặc trƣng của vật liệu ZIF-8 ........ 38
2.2. Nghiên cứu phản ứng ngƣng tụ Knoevenagel giữa benzaldehyde và ethyl
cyanoacetate. ........................................................................................................... 40
2.2.1. Thiết bị, hóa chất ....................................................................................... 40
2.2.2. Thực hiện phản ứng ................................................................................... 40
2.2.3. Phƣơng pháp sắc ký khí (GC) và sắc ký khí - khối phổ (GC - MS) đánh
giá nguyên liệu và sản phẩm phản ứng. ............................................................... 42
2.3. Các phƣơng pháp đặc trƣng vật liệu nghiên cứu ............................................. 44
2.3.1. Phƣơng pháp phổ nhiễu xạ Rơnghen ......................................................... 44
2.3.2. Phƣơng pháp hiển vi điện tử quét .............................................................. 46
2.3.3. Phƣơng pháp hiển vi điện tử truyền qua .................................................... 46