- Đánh giá chất lượng sản phẩm oxi hoá stiren và hoạt tính xúc tác LaCeMeO 3 bằng. - Tổng quan cơ sở lý luận các vấn đề cần nghiên cứu: xúc tác perovski;. - giới thiệu về phản ứng ôxi hóa stiren. - sản phẩm phản ứng ôxi hóa stiren. - Tiến hành thực nghiệm : Điều chế xúc tác. - Nghiên cứu đặc trưng xúc tác bằng các phương pháp vật lý. - Phản ứng ôxi hóa pha lỏng stiren. - Trình bày các kết quả nghiên cứu:. - Đặc trưng xúc tác. - Phản ứng ôxi hóa stiren. - Sản phẩm oxi hóa. - Hoạt tính xúc tác. - Perovskite là một trong những xúc tác dị thể được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hóa học hiện đại . - Sau này, cùng với những phát hiện mới, perovskite trở thành tên gọi của một họ khoáng vật oxit kim loại có cấu trúc tương tự CaTiO 3 .Thú vị hơn nữa là còn có các hợp chất khác như: cacbua, nitrua, halogenua, hidrua cũng có cấu trúc perovskite. - Có tới 90% kim loại tự nhiên trong bảng hệ thống tuần hoàn đều có thể tồn tại dưới cấu trúc perovskite và điều này làm cho tính chất lý, hoá của peroskit trở nên đa dạng. - Đặc biệt, trong các perovskite phức hợp này có thể tồn tại một số trạng thái oxi hoá không bền của các ion kim loại. - Những đă ̣c tính này giải thích tại sao một lượng lớn các loại phản ứng dùng perovskite làm chất xúc tác.. - Ngoài tính chất xúc tác, các perovskite còn được quan tâm bởi những tính chất vật lý của chúng như: điện từ, áp điện, điện nhiệt, từ tính và quang điện.. - Đặc tính của hệ perovskite là rất khác so với các hệ xúc tác khác vì nó là một loại vật liệu có khả năng dẫn điện bằng ion và bằng cả electron. - Nhiều công trình nghiên cứu đã chứng tỏ tính chất hấp phụ và giải hấp oxi bề mặt cũng như mạng lưới của các perovskite có liên quan chặt chẽ đến hoạt tính xúc tác oxi hoá. - Chính vì vậy, việc ứng dụng perovskite làm chất xúc tác cho phản ứng oxi hoá đang được chú ý nhiều. - Như đã biết, hơn 90% các kim loại tự nhiên bền trong cấu trúc perovskit.. - Hơn thế nữa, ta còn có thể thay thế một phần kim loại A và B bằng kim loại A’ và B’, A” và B. - Nhờ đó, các tính chất vật lí của perovskit cũng rất phong phú và thú vị như: tính chất từ tính (SrRuO 3. - tính chất điện (BaTiO 3. - tính chất quang học. - Một số perovskit chứa Cu thể hiện tính chất siêu dẫn ở nhiệt độ cỡ 40K, thu hút sự quan tâm của ngành vật liệu siêu dẫn mới. - Tính chất quang học của perovskit được ứng dụng làm vật liệu mô hình cho các nghiên cứu quang phổ trong vùng hồng ngoại, nhìn thấy và tử ngoại.. - Hoạt tính xúc tác của perovskit được nghiên cứu đầu tiên bởi Parravano [48].. - Cùng với những nghiên cứu sau này, các nhà khoa học thấy rằng hoạt tính xúc tác của perovskite phụ thuộc vào các yếu tố: khả năng hấp thụ các chất phản ứng, khả năng oxi hoá-khử của các cation trong xúc tác, tính axit-bazơ, độ bền nhiệt cơ học, độ bền nhiệt và bề mặt riêng của xúc tác. - học cao và thường khá bền nhiệt, đáp ứng tiêu chuẩn của vật liệu xúc tác đa chức năng.. - Phản ứng oxi hóa stiren thường cho sản phẩm stiren oxit không bền, sản phẩm này dễ dàng bị chuyển hóa thành benzanđehit theo sơ đồ sau:. - Benzandehit được sản xuất từ nguồn nguyên liệu ban đầu như: ancol benzylic, stiren, toluen, benzen,… Trong đó stiren là một monome sản phẩm từ dầu mỏ. - Nhiều công trình trên thế giới nghiên cứu oxi hoá stiren thành benzandehit sử dụng xúc tác Cu 2 (OH)PO 4 và CoCl 2 làm xúc tác nhưng hiệu suất không cao. - Ngoài ra, để oxi hoá nối đôi C=C thành andehit hoặc xeton người ta có thể sử dụng các xúc tác dạng nano spinel Mg x Fe 3-x O 4 , peoxo vanadium, TS-1…. - Năm 2007, Liang Nie và các đồng nghiệp đã thực hiện phản ứng oxi hoá stiren thành benzandehit sử dụng tác nhân oxy hoá là O 2 ở 100 0 C, 10 atm trên hệ xúc tác Perovskitee LaCeCoO3. - Kết quả cho thấy hiệu suất và độ chon lọc của phản ứng phụ thuộc vào diện tích bề mặt của xúc tác. - Nhược điểm của phản ứng là tiến hành ở áp suất cao (10atm), nhiệt độ 100 0 C nên khó kiểm soát và cho nhiều sản phẩm phụ, đặc biệt quá trình polime hoá diễn ra nhanh.. - Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã tiến hành phản ứng oxi hóa pha lỏng dưới điều kiện áp suất thường và sử dụng tác nhân oxi hoá là hydro peroxit trên xúc tác perovskitee LaCeCoO 3 . - Do vậy, các điều kiện phản ứng được kiểm soát nghiêm ngặt theo hướng mong muốn.. - Luận văn trình bày kết quả nghiên cứu phản ứng oxi hóa stiren trên xúc tác perovskit LaCoO 3 và La 0.9 Ce 0.1 CoO 3 được điều chế theo phương pháp nghiền. - Các xúc tác được nghiên cứu các đặc trưng xúc tác bằng các phương pháp vật lý hiện đại như nhiễu xạ tia X, SEM, H 2 -TPR, BET. - Mẫu xúc tác điều chế được có diện tích bề mặt riêng khá lớn (56 - 75 m 2 /g), kích thước ha ̣t đồng đều , chứa một lượng lớn oxi hấp phụ hóa học trên. - Sự có mặt của ceri có ảnh hưởng lớn đến cấu trúc perovskit cũng như tính chất oxi hóa khử của kim loại chuyển tiếp coban. - Kết quả cho thấy xúc tác La 0.9 Ce 0.1 CoO 3 có hàm lượng oxi bề mặt thể hiện hoạt tính oxi hóa chọn lọc pha lỏng stiren bằng oxi không khí. - Sản phẩm thu được là một hỗn hợp phức tạp các sản phẩm phức tạp gồm ancol benzylic, benanđehit, stiren oxit, axit benzoic. - trong đó anđehit benzoic là sản phẩm chính. - Hoạt tính xúc tác phụ thuộc mạnh vào điều kiện phản ứng (nhiệt độ, dung môi, thời gian phản ứng, tác nhân oxi hóa). - Độ chuyển hóa stiren và độ chọn lọc sản phẩm chính thu được cao nhất ở nhiệt độ phản ứng trong khoảng 100-120 o C.. - “Động học phản ứng oxi hóa hoàn toàn p-xilen trên xúc tác CuO/Al 2 O 3 và CuO/ZSM-5”, Tạp chí Hóa học, 43, tr. - Lê Thị Hoài Nam (2006), “Nghiên cứu phản ứng oxi hóa hoàn toàn m-xilen trên xúc tác oxit kim loại / chất mang”, Tạp chí Hóa học, 44 (2), tr. - Nghiên cứu hoạt tính xúc tác của TiO 2 /SiO 2 trong phản ứng oxi hóa stiren”, Science &. - Hồ Sĩ Thoảng, Lưu Cẩm Lộc (2007), Chuyển hoá hidrocacbon và cacbon oxit trên các hệ xúc tác kim loại và oxit kim loại, Nhà xuất bản khoa học tự nhiên và công nghệ, Hà Nội.. - Ngô Thị Thuận, Nguyễn Tăng Sơn (2006), “Xúc tác oxit kim loại chuyển tiếp/MCM- 41 trong phản ứng oxi hóa ancol benzylic”, Tạp chí Hóa học, 44 (4), tr. - Ngô Thị Thuận, Nguyễn Tiến Thảo, Phạm Thị Thắm (2009), “Oxi hóa chọn lọc ancol benzylic trên xúc tác perovskite chứa crom mang trên oxi mao quản trung bình”, Tạp chí Hóa học, 47 (2), tr. - Ngô Thị Thuận, Phạm Thị Thắm (2008), “Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác của perovskite (La,Ca)Fe 1-x Cu x O 3 trong phản ứng oxi hóa ancol benzylic”, Tạp chí Hóa học, 46 (5), tr. - Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến cấu trúc perovskit LaCrO3 mang trên vật liệu mao quản trung bình”, Tạp chí Hóa học, 47, tr. - Ngô Thị Thuận, Trần Thị Văn Thi (2000), “Các kim loại chuyển tiếp trong hệ xúc tác dị thể oxi hóa phenol và ancol”, Tạp chí Hoá học, 38, tr.19.. - Vũ Anh Tuấn, Nguyễn Hữu Phú (1988), “Nghiên cứu phản ứng oxi hóa toluen trên xúc tác V 2 O 5 /MoO 3 -K 2 SO 4. - Tạp chí Hóa học, 26 (4), tr. - Mai Tuyên, Trương Thị Tố Chinh, Vũ Thị Bích Lan (2008), “Hoạt tính xúc tác đối với phản ứng oxi hóa toluene bằng oxi phân tử”, Tạp chí Hóa học và Ứng dụng, 10, tr