ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
*****&*****
NGUYỄN THỊ HUYỀN
TỔNG HỢP ZEOLIT TỪ TRO TRẤUVÀ NGHIÊN CỨU
TÍNH CHẤT CỦA CHÚNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội - Năm 2014
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
***---***
NGUYỄN THỊ HUYỀN
TỔNG HỢP ZEOLIT TỪ TRO TRẤU
VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA CHÚNG
Chuyên ngành: Hóa vô cơ
Mã số:60440113
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. Triệu Thị Nguyệt
Hà Nội - Năm 2014
LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Triệu Thị Nguyệt đã giao đề
tài và tận tình hướng dẫn em trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn
này.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô và các cô chú kĩ thuật viên
trong bộ môn Hóa Vô cơ đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình
làm đề tài.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và người thân, ban Giám đốc
trung tâm GDTX Thanh Xuân đã tạo mọi điều kiện vật chất và tinh thần để cho tôi
hoàn thành tốt luận văn này.
Hà Nội, ngày 3 tháng 6 năm 2014
Học viên
Nguyễn Thị Huyền
MỤC LỤC
MƠ
ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................ 3
1.1. Vài nét về lịch sử phát triển vật liệu zeolit ......................................... 3
1.2. Khái niệm và phân loại zeolit .............................................................. 4
1.2.1. Khái niệm về zeolit........................................................................... 4
1.2.2 . Phân loại zeolit .............................................................................. 5
1.3. Cấu trúc tinh thể zeolit ......................................................................... 8
1.4. Giới thiệu về cấu trúc một số zeolit thông dụng ................................ 9
1.4.1.Zeolit A .............................................................................................. 9
1.4. 2. Zeolit faujasite (X, Y) .................................................................... 11
1.4.3. Zeolit ZSM-5 .................................................................................. 13
1.5. Tính chất của zeolit ............................................................................. 14
1.5.1. Tính chất trao đổi cation ............................................................... 15
1.5.2. Tính chất hấp phụ .......................................................................... 17
1.5.3. Tính chất xúc tác [13] ................................................................... 19
1.6. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình tổng hợp zeolit ...................... 20
1.6.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ Si/Al .............................................................. 20
1.6.2. Ảnh hưởng của nguồn silic ........................................................... 20
1.6.3. Ảnh hưởng của độ pH ................................................................... 20
1.6.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ........................................... 21
1.6.5. Ảnh hưởng của chất tạo cấu trúc [13] .......................................... 22
1.7. Ứng dụng của zeolit ............................................................................ 23
1.7.1. ng dung trong công nghiê
p ........................................................ 23
1.7.2. ng dụng trong nông nghiệp ........................................................ 25
1.7.3. ng dụng trong x lí ô nhiễm môi trường ................................... 25
1.7.4. ng dụng trong y dưc .................................................................. 26
1.8. Giới thiệu về trấu và tro trấu ............................................................. 26
CHƢƠNG 2. MỤC ĐÍCH, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................. 31
2.1. Mục đích và nội dung nghiên cứu ..................................................... 31
2.2 . Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................. 31
2.2.1 Phương pháp phân tích nhiệt vi sai (TG – DSC) .......................... 31
2.2.2. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên t (AAS) .................... 31
2.2.3. Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) ............................................... 32
2.2.4. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) ............................................. 33
2.2.5. Ảnh hiển vi điện t quét (SEM) .................................................... 33
2.3. Thực nghiệm ........................................................................................ 33
2.3.1. Nguyên liệu và hóa chất ................................................................ 33
2.3.2.Xác định độ ẩm và độ tro hóa của trấu.......................................... 34
2.3.3. Xác định hàm lưng oxit kim loại trong tro trấu. ........................ 35
2.3.4.Tổng hp zeolit ................................................................................ 35
2.3.5. Nghiên cứu khả năng trao đổi ion của zeolit ............................... 38
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................... 39
3.1. Xác định độ ẩm và độ tro hóa của trấu ............................................ 39
3. 2. Kết quả xác định hàm lƣợng oxit kim loại trong tro trấu. ............ 39
3.2.1. Kết quả phân tích nhiệt của tro trấu ............................................. 39
3.2.2. Hàm lưng SiO2 trong tro nung ................................................... 41
3.3. Tổng hợp zeolit A ................................................................................ 42
3.4. Tổng hợp zeolit X ................................................................................ 45
3.4.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng ............................................... 45
3.4.2. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng ............................................. 47
3.5. Tổng hợp zeolit ZSM – 5. ................................................................... 50
3.6. Khả năng trao đổi ion của zeolit ........................................................ 53
KẾT LUẬN .................................................................................................... 62