Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC Fe/SAPO-34

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC Fe/SAPO-34

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ án tốt nghiệp

-



Hệ thống khử chọn lọc NOx bằng amoniac có sử dụng xúc tác: Nhằm giảm hàm

lượng phát thải NOx bằng cách chuyển hoá NOx thành N2 sử dụng NH3 làm chất

khử. Vì lý do an tồn, NH3 trong động cơ thường được lưu trữ dưới các dạng

khác nhau như ammonium carbamat, amoniac hoá lỏng, v.v. nhưng phổ biến

nhất là dung dịch ure được chứa trong bình chứa ure.

1.1.1.2. Hố học q trình

NH3 được lưu trữ dưới dạng dung dịch ure ban đầu được phun vào dòng khí



thải nóng. Nhờ nhiệt độ cao chúng sẽ phân huỷ thành amoniac theo 3 bước: bay hơi,

phân huỷ nhiệt và thuỷ phân HNCO. Quá trình này đã được nghiên cứu và báo cáo ở

một tài liệu khác [9] nên đồ án sẽ khơng đi sâu vào q trình này. Phương trình chung

của quá trình này là:

CO(NH2)2 + H2O → 2NH3 + CO2 [1.1]



Hình 1.2. Cơ chế phản ứng SCR-NH3

Trong giai đoạn đầu tiên của quá trình SCR-NH3, NH3 sẽ được hấp phụ hố học

lên bề mặt của xúc tác có tính axit, tại đó NH3 sẽ phản ứng chọn lọc với các phân tử

NOx và chuyển hoá chúng thành nitơ và hơi nước. Cơ chế của q trình được mơ tả

trong hình 1.2. Trong đó có một q trình rất quan trọng là tạo ra ion NH4+ để phản

ứng với anion NOx để chuyển hố thành N2 và nước.

Q trình SCR-NH3 cũng được mơ tả bởi các phương trình phản ứng chính sau:

4 NH3 + 4 NO + O2 → 4 N2 + 6 H2O [1.2]

2 NH3 + NO + NO2 → 2 N2 + 3 H2O [1.3]

8 NH3 + 6 NO2 → 7 N2 + 12 H2O [1.4]



2



Đồ án tốt nghiệp

Trong đó, phương trình 1.2 là phản ứng SCR tiêu chuẩn thường làm việc tại

nhiệt độ từ 300 – 500 oC với sự có mặt của O2, tỷ lệ NO:NH3 = 1:1.

Phương trình 1.3 thể hiện cho quá trình SCR nhanh (fast SCR) thường xảy ra ở

nhiệt độ thấp 140 – 170 °C. Quá trình này sẽ trở nên thuận lợi hơn khi NO:NO2 = 1:1.

Tuy nhiên, trên thực tế NO chiếm tới hơn 90% lượng khí NOx trong khí thải động cơ,

do vậy để đạt được tỷ lệ NO:NO2 phù hợp thì khí thải phải được oxi hố chọn lọc để

tăng hàm lượng NO2 lên trước khí tiến hành phản ứng SCR.

Thông thường, độ chọn lọc N2 trong quá trình SCR-NH3 bị giảm đi do sự oxi

hố khơng mong muốn của NH3 ở nhiệt độ cao sinh ra NOx.

2 NH3 + 2 O2 → N2O + 3 H2O [1.5]

4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O [1.6]

4 NH3 + 4 NO + 3 O2 → 4 N2O + 6 H2O [1.7]

Thậm chí, bản thân NO cũng có thể tự chuyển hố thành N2O là khí gây hiệu ứng nhà

kính ở một điều kiện thích hợp. Các phản ứng này đều là các phản ứng không mong

muốn.

4 NO → 2 N2O + O2 [1.8]

3 NO → N2O + NO2 [1.9]

1.1.2. Xúc tác cho q trình

Trong cơng nghệ khử chọn lọc sử dụng xúc tác, mức độ hiệu quả của q trình

xử lí khí thải phụ thuộc lớn vào khả năng làm việc của xúc tác - nơi xúc tiến cho phản

ứng có thể diễn ra ở nhiệt độ thấp. Ngày nay, có rất nhiều loại xúc tác sử dụng cho

công nghệ SCR đang được nghiên cứu và phát triển. Dựa trên bản chất hố học, có thể

chia ra làm ba loại xúc tác chính như sau [6]:

-



Xúc tác vanadi oxit (V2O5)



-



Xúc tác mangan oxit (MnO2)

Xúc tác kim loại mang trên rây phân tử



Khả năng hoạt động và ưu nhược điểm của từng loại xúc tác được trình bày tóm

tắt ở bảng sau đây:



3



Đồ án tốt nghiệp

Bảng 1.1. So sánh các loại xúc tác cho quá trình SCR [6, 10]

Xúc tác

V2O5

MnO2

Kim loại/ZSM-5

Kim loại/SAPO-34



Nhiệt độ

hoạt động

300 – 450 oC

200 – 450 oC

200 – 500 oC

200 – 700 oC



Độ bền

thuỷ nhiệt

Tốt

Tốt

Kém

Rất tốt



Độ độc hại



Ngộ độc xúc tác



Rất độc

Sinh ra N2O

Không độc

Không độc



Bền với SOx, H2O

Ngộ độc SOx, H2O

Khá bền với SOx

Khá bền với SOx



1.1.2.1. Xúc tác Vanadi

Xúc tác vanadium oxit là một trong những loại xúc tác phổ biến và đáng tin cậy

nhất cho quá trình khử chọn lọc NOx có sử dụng xúc tác. Rất nhiều nghiên cứu cũng đã

cố gắng tăng hiệu quả của loại xúc tác này bằng cách đưa nó lên các chất mang như

TiO2, Al2O3, CNTs. Trong đó TiO2 có những tính chất phù hợp nhất cho q trình SCRNH3. Nó giúp V2O5 phân tán đều trên bề mặt chất mang và tăng hiệu quả cho phản ứng

SCR [6].

Loại xúc tác này hoạt động ở nhiệt độ trung bình từ 300 – 450 °C với ưu điểm

lớn nhất là khả năng chống lại các chất gây ngộ độc như lưu huỳnh [11]. Tuy nhiên,

hạn chế lớn nhất của loại xúc tác này khiến chúng không được áp dụng cho các

phương tiện giao thông là khả năng phát thải kim loại nặng Vanadi ở nhiệt độ cao hơn

600oC. Vanadium oxit đã được liệt kê là một trong những chất có khả năng gây ung

thư bởi cơ quan nghiên cứu về Ung thư quốc tế [12]. Bên cạnh đó, khoảng nhiệt độ

hoạt động hẹp cũng là hạn chế khi khí thải trong hệ thống xử lý khí của động cơ có thể

đạt nhiệt độ rất cao.

1.1.2.2. Xúc tác Mangan

Xúc tác có chứa mangan làm một trong những loại xúc tác có hoạt tính cao nhất

cho q trình SCR, dù vậy, chúng lại có khá nhiều hạn chế. Hạn chế thứ nhất dó là loại

xúc tác này thúc đẩy việc tạo thành N2O là một loại khí gây hiệu ứng nhà kính, đặc

biệt khi nhiệt độ tăng cao [13]. Thứ hai, xúc tác này dễ bị ngộ độc bởi SO2 và hơi nước

có trong động cơ [14]. Một số nghiên cứu kết hợp xúc tác mangan với các kim loại

khác như xeri hay titan để tăng khả năng chống ngộ độc cũng đang được nghiên cứu

nhưng vẫn cần nhiều thử nghiệm hơn nữa để áp dụng rộng rãi [14].

1.1.2.3. Xúc tác kim loại mang trên rây phân tử

Rây phân tử là loại vật liệu có cấu trúc mao quản đồng đều và có diện tích bề

mặt lớn cho phép NOx và NH3 có thể hấp phụ và phản ứng tại đó. Một trong những đặc



4



Đồ án tốt nghiệp

tính quan trọng khác là một số loại rây phân tử có các tâm axit Brønsted tạo ra trong

cấu trúc của loại vật liệu này. Các tâm axit này giúp hình thành các ion NH 4+ từ NH3.

Đây là một trong những giai đoạn quan trọng nhất trong cơ chế phản ứng của SCR

[15]. Bên cạnh đó, vật liệu rây phân tử có khả năng phân tán kim loại đồng đều bên

trọng mao quản thuận lợi cho các phản ứng xử lý NOx.

Cả tâm axit và tâm kim loại đều có tác dụng thúc đẩy phản ứng khử chọn lọc

NOx. Do vậy có thể coi loại xúc tác này là xúc tác lưỡng chức bao gồm chức axit và

chức oxi hoá khử.

Xúc tác thương mại cho phản ứng SCR hiện nay cho động cơ diesel là

Cu/ZSM-5. Tuy nhiên xúc tác này có hạn chế là độ bền thuỷ nhiệt thấp và có hoạt tính

rất thấp ở nhiệt độ lớn hơn 500oC nên không phù hợp khi kết hợp với hệ thống lọc bụi

mịn DPF [3, 4]. Nguyên nhân là do các vật liệu zeolit thường bị loại nhôm

(dealumination) ở nhiệt độ cao với sự có mặt của hơi nước. Loại nhơm là q trình xảy

ra ở nhiệt độ cao, tại đó các nguyên tử nhôm trong mạng tinh thể tác dụng với hơi

nước và tách ra khỏi cấu trúc mạng tinh thể từ đó làm sập cấu trúc của mạng. Bên cạnh

đó, SAPO-34 có kích thước mao quản nhỏ hơn ZSM-5 nên nó sẽ ít bị ngộ độc hơn bởi

các hydrocacbon trong khí thải động cơ.

Gần đây, các loại xúc tác sử dụng chất mang dạng silicaluminophotphat SAPO34 đang được quan tâm nghiên cứu do chúng có độ bền thuỷ nhiệt rất tốt nhờ chúng có

khả năng chống lại q trình loại nhơm. Ở nhiệt độ cao, khi có mặt hơi nước các

nguyên tử Si dịch chuyển từ phía trong cấu trúc ra bên ngoài bề mặt để bảo vệ các

nguyên tử khác. Ở trong điều kiện khắc nghiệt vẫn sẽ xảy ra hiện tượng loại silic

tương tự như hiện tượng loại nhôm tuy nhiên chỉ ở mức độ nhẹ [16]. Bên cạnh đó

SAPO-34 có độ axit ở mức trung bình phù hợp với phản ứng SCR-NH3. Các nghiên

cứu khác cũng chỉ ra rằng các tâm kim loại như Fe, Mn cũng cho khả năng xúc tác cho

quá trình khử NOx với những đặc tính vượt trội hơn so với xúc tác truyền thống. Loại

xúc tác này sẽ được thảo luận kỹ hơn ở phần sau của đồ án.



5



Đồ án tốt nghiệp

1.2. Tổng quan về xúc tác Fe/SAPO-34

1.2.1. Họ vật liệu Siliconaluminophotphat

1.2.1.1. Khái niệm rây phân tử

Khái niệm “rây phân tử” do nhà hóa học J. McBain sử dụng để mơ tả những vật

liệu dạng xốp, hoạt động giống như những màng lọc ở kích thước phân tử [17]. Những

vật liệu dạng này được chia làm 3 nhóm dựa vào đường kính mao quản.

Bảng 1.2. Phân loại các vật liệu rây phân tử

Loại vật liệu

Kích thước mao quản

Loại nhỏ (micropore)

< 20Å

Loại trung bình (mesopore)

20 ÷ 500Å

Loại lớn (macropore)

> 500Å.

Ứng dụng điển hình của vật liệu rây phân tử là làm các chất mang xúc tác.

Những ưu điểm của chất mang xúc tác này là:

-



Có hình thái và kích thước tinh thể phù hợp cho các phản ứng.



-



Diện tích bề mặt lớn



-



Độ bền nhiệt cao (ngoại trừ một số loại vật liệu mao quản trung bình)



-



Cấu trúc của mao quản đồng đều giúp kiểm sốt phản ứng một cách có chọn lọc



-



Các ion trong khung mạng có thể được trao đổi bởi ion khác để tạo ra các tính

chất phù hợp cho một số phản ứng nhất định

1.2.1.2. Vật liệu rây phân tử họ aluminophotphat (AlPO4-n)

Họ vật liệu AlPO4 lần đầu tiên được tổng hợp vào năm 1982 bởi Wilson và các



cộng sự [18]. Sau đó, các nhà khoa học đã biến đổi cấu trúc của vật liệu AlPO4 để thu

được các đặc tính phù hợp để làm xúc tác như: diện tích bề mặt riêng, độ bền nhiệt,

tính axit và sự chọn lọc hình dáng. Cấu trúc của một số loại vật liệu AlPO4 được thể

hiện trong hình 1.3.



(

6



Đồ án tốt nghiệp

(a) AlPO4-11



b) AlPO4-41



(c) AlPO4-31



(e) AlPO4-34

(f) AlPO4-36

(d) AlPO4-5

Hình 1.3. Một số cấu trúc của vật liệu họ AlPO4-n [19]

Cấu trúc của loại vật liệu này tương tự như vật liệu zeolit. Trong khi cấu trúc

của zeolit được hình thành bởi các liên kết [Si–O–Al] hay [Si–O–Si], thì cấu trúc

AlPO4 được hình thành bởi liên kết [Al–O–P] được mơ tả trên hình 1.4. Tuy nhiên, cấu

trúc AlPO4 khơng có khả năng trao đổi ion cũng như khả năng xúc tác do mạng tinh thể

trung hồ về điện tích [20, 21].



Hình 1.4. Cấu trúc của AlPO4 (đã bỏ qua nguyên tử oxy)

Để cải thiện tính chất của loại vật liệu này, các nhà khoa học đã tìm cách biến

tính vật liệu. Phương pháp biến tính vật liệu AlPO4 phổ biến là thế các dị ngun tố có

cùng kích thước và số phối trí vào cấu trúc các AlPO4 dựa vào sự linh hoạt của mạng

tinh thể aluminophotphat (cho phép thay thế bằng các nguyên tố khác dễ dàng) so với

hệ aluminosilicat [22]. Sự biến tính theo phương pháp này dẫn đến sự hình thành các

tâm axit hoặc tâm oxy hóa khử là những đặc tính quan trọng để chế tạo các xúc tác

mới. Hiện nay, có khoảng 18 nguyên tố đã có thể thay thế vào vị trí các ion Al 3+ hoặc

P5+ trong mạng tinh thể bao gồm các nguyên tố Na, Li, B, Ge, As, Be, V [23] hay Si,

Zn [20].

7



Đồ án tốt nghiệp

Sự thay thế các nguyên tố này tạo ra các loại vật liệu khác nhau:

aluminophotphat, silicoaluminophotphat (SAPO), aluminophotphat kim loại

(MeSAPO), aluminophotphat đa kim loại [74]. Tuy nhiên, mức độ thế các dị nguyên tố

vào cấu trúc của rây phân tử AlPO4 phụ thuộc vào loại cấu trúc nhất định. Các

aluminophotphat đã biến tính rất quan trọng trong các q trình như: chuyển hóa

metanol thành các olefin (methanol to olefins - MTO) [24], khử chọn lọc nitơ oxit [8],

v.v

1.2.1.3. Vật liệu Silic-aluminophotphat SAPO

Gần đây, vật liệu họ silicoaluminophotphat (SAPO) đã được nghiên cứu rất

nhiều. Các tính chất đặt biệt của loại vật liệu này có được là do quá trình thế nguyên tử

Si vào khung mạng aluminophotphat. Các đơn vị cấu tạo cơ bản của AlPO4 chỉ là

[AlO4]5- và [PO4]3- và vì các tứ diện này chia sẻ các nguyên tử oxy chung với nhau

dẫn tới toàn bộ mạng lưới cấu trúc của AlPO4 trung hồ về điện tích (Hình 1.5). Khi

nguyên tử Si thay thế nguyên tử P trong mạng lưới của vật liệu SAPO sẽ tạo ra thêm

đơn vị cấu trúc cơ bản [SiO4]4- và sẽ tạo ra sự chênh lệch về điện tích từ đó tạo ra các

tính chất đặc biệt cho khung mạng. Sự thay thế này có thể xảy ra theo một trong 2 cách

sau [20]:

-



Thay một nguyên tử photpho bằng một nguyên tử silic (SM1).



-



Thay đồng thời một nguyên tử nhôm và một nguyên tử photpho bằng hai

nguyên tử silic (SM2).

Cho đến nay, chỉ có các khung mang điện tích âm mới có thể tổng hợp được,



điều đó có nghĩa là silic khơng thể thay thế các nguyên tử Al cô lập. Trong cơ chế đầu

tiên, được ký hiệu là SM1, silic thế chỗ cho photpho, làm tăng điện tích âm và hình

thành các tâm axit Brønsted. Các tứ diện PO4 ban đầu trung hồ về điện tích nhưng do

các ion P5+ được thay thế bằng Si 4+ do đó tứ diện SiO4 sẽ tích điện âm và các proton

còn lại sau khi các chất định hướng cấu trúc bị loại bỏ trong q trình nung sẽ trung hòa các

vị trí tích điện âm và hình thành các nhóm hydroxy (Si – OH – Al) đóng vai trò như các tâm

axit Brønsted [21].



8



Đồ án tốt nghiệp



Hình 1.5. Sự thay thế P bằng nguyên tử Si và hình thành nên tâm axit

Trong cơ chế thứ hai, ký hiệu là SM2, Al và P ở các vị trí kề nhau được thay thế

đồng thời bởi hai nguyên tử silic, dẫn đến sự hình thành các tâm axit Brønsted mạnh

hơn so với việc thay thế đơn nguyên tử. Số lượng và sự phân bố của silic trong cấu

trúc SAPO-34 liên quan chặt chẽ đến cơ chế kết tinh và cơ chế thế Si vào khung cấu

trúc vật liệu trong q trình tổng hợp, có ảnh hưởng đáng kể đến cấu trúc, tính axit và

hiệu suất xúc tác của vật liệu [12, 21].

Về lý thuyết, Si có thể thay thế cho nguyên tử nhôm hoặc photpho hoặc cả hai.

Nếu thay thế nhơm thì khung mạng sẽ điện tích dương, làm tăng tính chất trao

đổi anion. Nhưng nếu Si thay thế cho P thì điện tích khung sẽ âm. Còn nếu 2 nguyên

tử Si thay thế đồng thời ngun tử P và Al thì điện tích khung mạng không đổi. Cấu

trúc của vật liệu SAPO-34 và các khả năng thế Si vào cấu trúc vật liệu được mô tả

trong hình 1.6.



9



Đồ án tốt nghiệp



Trường hợp thay

thế lý tưởng

Hình 1.6. Cấu trúc của SAPO (đã bỏ qua nguyên tử oxy)

đảo Si

(Si islands)



Nguyên tử silic khi thế vào khung mạng aluminophotphat có thể ở các vị trí

khác nhau. Các vị trí này tương ứng với các tính chất xúc tác khác nhau. Chằng hạn

khi quá nhiều Si tập trung thay thế đồng thời các nguyên tử P và Al tại một khu vực

nhất định làm hình thành nên các đảo Si (Si island). Các đảo Si này làm giảm độ axit

tổng của vật liệu do chúng ngăn cản sự hình thành các liên kết Si-OH-Al là tâm axit

Brønsted.

Một trong các đặc tính chính của nguồn silic có ảnh hưởng lớn đến kích thước

tinh thể và độ kết tinh của sản phẩm là nguồn silic. Cụ thể, nguồn silic có đơn vị cấu

trúc Si đơn (như SiO2) sẽ cho tốc độ kết tinh nhanh hơn, kích thước tinh thể nhỏ hơn

so với nguồn silic chứa cấu trúc kiểu khung mạng. Do đó, việc sử dụng các nguồn silic

khác nhau sẽ tổng hợp được các vật liệu SAPO-34 có cấu trúc tinh thể, kích cỡ vật liệu

và tính chất khác nhau [25].

Các sự biến đổi này tạo ra các tâm axit với độ mạnh yếu khác nhau phụ thuộc

vào mức độ thế của silic và sự phân bố trong khung mạng [26]. Với các phản ứng sử

dụng xúc tác axit, ưu điểm khi sử dụng vật liệu SAPO là số lượng tâm axit tăng so với

AlPO. Các tâm axit này nằm ở các nguyên tử silic đã phân tán hoặc trong các nhóm

các nguyên tử silic. Tuy nhiên, nếu đưa hàm lượng silic q cao vào gel tổng hợp thì

có thể dẫn đến sự kết tụ các silic ở dạng vô định hình thay vì đi vào mạng tinh thể

[26]. Do đó, cần phải tối ưu hoá hàm lượng silic khi tổng hợp vật liệu SAPO. Hơn nữa,



10



Đồ án tốt nghiệp

các loại aluminophotphat khác nhau cho khả năng khả năng thế của silic vào khung

mạng khác nhau.

Tính chất axit là một điểm đặc biệt ở vật liệu SAPO và chủ yếu được tạo ra do

các nhóm OH trong mạng tinh thể. Tuy nhiên, có các nhóm OH khác nhau lại thể hiện

các tính chất axit khác nhau như: Si-OH, P-OH, Al-OH hoặc nhóm Si-OH-Al. Trong

khi nhóm Si-OH-Al có tác dụng quan trọng trong quá trình SCR-NH3 thì các tâm SiOH, Al-OH, P-OH khơng gần như khơng có tác dụng [21].

1.2.2. Vật liệu SAPO-34

1.2.2.1. Cấu trúc vật liệu AlPO-34

Trong họ SAPO, vật liệu SAPO-34 đang thu hút được sự chú ý do nó có khả

năng ứng dụng vào nhiều q trình quan trọng như sản xuất olefin từ metanol hay xử

lý NOx [27-29]. Vật liệu rây phân tử SAPO-34 là loại vật liệu vi mao quản (kích thước

mao quản từ 0.38nm đến 0.43nm) và có cấu trúc chabazit (CHA) được (hình 1.5).

Mạng tinh thể được tạo nên bởi ô mạng cơ sở là các vòng 8 cạnh kết nối với nhau qua

các vòng 4 cạnh tạo thành lồng (cage). Mỗi lồng được kết nối với 6 lồng khác thơng

qua vòng 6 cạnh và vòng 8 cạnh là vòng quyết định kích thước mao quản. Chiều cao

của lồng là 0.82 nm và đường kính là 0.67 nm [18]. Do lồng của SAPO-34 được tạo

bởi vòng 4 cạnh, 6 cạnh và 8 cạnh nên chúng có thể hoạt động như rây phân tử. Bên

cạnh đó nhờ sự trao đổi Si vào mạng tinh thể AlPO4, chúng có tính axit trung bình, rất

phù hợp làm chất mang cho các phản ứng cần xúc tác axit [18].



(a) mạng lưới SAPO-34



(b) Cấu tạo của lồng



(c) Liên kết giữa 2 lồng



CHA

Hình 1.7. Cấu trúc chabazit của vật liệu SAPO-34 [30]



11



Đồ án tốt nghiệp

1.2.2.2. Phương pháp tổng hợp vật liệu SAPO-34

Mất gần 40 năm các nhà khoa học mới tìm ra các phương pháp cải thiện qui

trình tổng hợp aluminophotphat [70]. Trước đây, ở cùng một điều kiện tổng hợp,

thường thu được đồng thời các pha tinh thể khác nhau gây khó khăn khi xác định đặc

trưng và tính chất của vật liệu. Hiện nay, phương pháp thủy nhiệt là phương pháp

thông dụng nhất để tổng hợp xúc tác dạng AlPO4 và SAPO [18, 31]. Gel tổng hợp cho vật

liệu SAPO thường được tổng hợp dựa trên cơ sở các nguồn Al, P, Si khác nhau, sử

dụng chất tạo cấu trúc là các loại amin hữu cơ, kết tinh trong ở mơi trường nhiệt độ và

áp suất cao, sau đó tinh thể được rửa sạch, sấy và nung ở nhiệt độ cao để loại nước và

chất tạo cấu trúc, cuối cùng thu được rây phân tử SAPO đồng nhất và có cấu trúc chặt

chẽ. Q trình tổng hợp rây phân tử SAPO có thể được chia làm 3 giai đoạn chính:

-



Tạo dung dịch bão hồ: Tạo dung dịch bão hồ là giai đoạn hoà tan các nguồn

nguyên liệu đầu (tiền chất) chứa nhôm (giả boemit, muối nhôm sunfat...),

photpho (axit phosphoric), silic (TEOS, SiO2) chất định hướng cấu trúc và nước

với tỷ lệ thích hợp tạo thành một hệ gel đồng nhất. Trong giai đoạn đầu của quá

trình kết tinh, dung dịch trong gel chuyển từ dạng bền sang dạng không bền. Do

các dạng khơng bền có năng lượng liên kết rất yếu nên chúng có xu hướng kết

hợp lại với nhau để hình thành nên các đơn vị cấu trúc trong tinh thể.



-



Tạo mầm: là giai đoạn mà trong đó các mầm được hình thành nhờ sự tách ra

một phần dị thể từ một dung dịch bão hoà.



-



Phát triển tinh thể: là quá trình xảy ra sau giai đoạn tạo mầm. Những phân tử

trong dung dịch tiếp tục ngưng tụ trên những mầm đã có để hình thành tinh thể.

Các tinh thể phát triển theo hướng được quyết định bởi bản chất của hệ gel.

Trong ba giai đoạn của quá trình tổng hợp rây phân tử thì giai đoạn tạo mầm là



giai đoạn quan trọng nhất vì giai đoạn này ảnh hưởng và quyết định đến tính chất của

tinh thể sản phẩm được tạo thành cuối quá trình. Tạo mầm tinh thể phụ thuộc vào rất

nhiều yếu tố khác nhau như các đơn vị cấu trúc có sẵn trong dung dịch, chất định

hướng cấu trúc, thời gian và nhiệt độ kết tinh.



12



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ XÚC TÁC Fe/SAPO-34

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×