tổng hợp zeolite zsm-5

BUỔI THUYẾT TRÌNH VỀ TỔNG HỢP ZEOLITE (ZSM-5)

PHÂN BÓNVD: Phân nhả chậm

CHẤT GIẶT RỬA

CÔNG NGHIỆP LỌC HÓA DẦU

CHĂN NUÔIVd: Thức ăn

của vật nuôi,xử lý

NH3

ỨNG DỤNGZEOLITE

1) Sơ lược về ZMS-5• Là khoáng chất silicat nhôm,có cấu trúc vi xốp

• Có công thức chung

• Mạng tinh thể chứa các tứ diện TO4 (T là Si;Al nằm ở tâm tứ

diện Liên kết SBU Liên kết

• Hệ thống mao quản của ZSM-5

2) Tính chất của ZSM-5

ZSM-5

Hấp phụ

Chọn lọc

hình dạng

Tính axit

Trao đổi

cation

• - Nguồn cung cấp silic: natri silicat, sol silic hoạt tính, axit silic…

• - Nguồn cung cấp nhôm: AlOOH, các muối nhôm, phèn nhôm, các oxit

• nhôm, nhôm hidroxit. • - Ngoài ra, các khoáng như Kaolimit, Bauxit có thể được dùng

làm nguồn • nguyên liệu cung cấp nhôm và silic. • - Chất tạo cấu trúc: Trong tổng hợp ZSM-5 các chất tạo cấu

trúc thường dùng là hidroxit hoặc các muối của Tetrapropylamin và Tetramethyl ammonium như Tetra propylamin Hidroxit (TPAH), Tetrapropylamin Bromide (TPA-Br), Tetramethyl ammonium Cloride (TMA-Cl), …

• - Nguồn cung cấp môi trường kiềm: thường sử dụng các hidroxit của kim loại kiềm như NaOH, KOH,….

3)Tổng hợp ZSM-5

Nguyên liệu

Zeolite

Gel Aluminosilicat hoạt tính trong môi trường bazơ. Gel Aluminosilicat (dd SiO2

và muối aluminat) trong môi trường kiềm có hoặc không sự hiện diện của mần tinh thể và những tác nhân định hướng cấu trúc hữu cơ

Dung dịch Aluminosilicat hoạt tính trong môi trường bazơ

Phương pháp tổng hợp ZSM-5

Tông hợp từ các nguồn

nguyên liệu Si,Al riêng biệt

Tổng hợp từ các khoáng

tự nhiên

Đi từ nguyên liệu Si,Al riêng biệt

Si,Al,các cation kim loại,các phân tử hữu cơ,nước trong môi

trường kiềm

Si,Al,các cation kim loại,các phân tử hữu

cơ,nước trong môi trường

kiềm

Tỷ lệ,nhiệt độ PH thích hợp ngưng tụ các liên kết ≡ Si – OH và = Al – OH để tạo ra các liên kết mới – Si – O – Si –, – Si – O – Al – dưới dạng vô định hình

Gel AluminosilicatHòa tan

bằng OH-,F-

SBUMầm tinh thể

zeolite

Phương pháp tổng hợp ZSM-5

Tông hợp từ các nguồn

nguyên liệu Si,Al riêng biệt

Tổng hợp từ các khoáng

tự nhiên

• Đi từ các khoáng tự nhiên

Từ vỏ trấu

Từ cao lanh

Tổng hợp ZSM-5 sử dụng chất tạo cấu trúc

Ảnh hưởng của chất tạo cấu trúc

Vậy khi tổng hợp không sử dụng chất tạo cấu trúc thì sao

Tổng hợp ZSM-5 KHÔNG sử dụng chất tạo cấu trúc

Nhược điểm khi sử dụng chất tạo cấu trúc hữu cơ

• Đắt tiền• Mùi amin khó chịu (khi

tổng hợp và phân hủy chất tạo cấu trúc

• Thiết bị dễ bị ăn mòn

KHÔNG sử dụng chát

tạo cấu trúc

Sử dụng chất tạo mầm trợ kết tinh tránh được các nhược điểm trên

• Tuy nhiên ZSM-5 rất dễ bị chuyển pha trong quá trình

kết tinh• Khó tổng hợp được ZSM-5 có

tỷ lệ Si/Al cao

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp

Tỷ lệ Si/Al

Nguồn nguyên

liệuĐộ PH

Nhiệt độ và thời

gian kết tinh

Ảnh hưởng

của chất tạo cấu

trúc

Ảnh hưởng đến cấu trúc

zeolite

Ảnh hưởng đến tính

chất zeolite

Ảnh hưởng đến quá trình kết

tinh tạo ra SBU

PH thích hợp cho

ZSM-5 là 10-13

ảnh hưỏng mạnh đến kiểu cấu

trúc tinh thể

sự hình thành mạng

lưới cấu trúc tinh thể

THE END