tailieunhanh - Nghiên cứu tổng hợp vật liệu SiO2 mao quản trung bình MCM-48 từ tro trấu

Bài viết này trình bày phương pháp tổng hợp MCM-48 từ nguồn silic là dung dịch thủy tinh lỏng được điều chế từ vỏ trấu - một nguồn phế thải nông nghiệp dồi dào và rẻ tiền. Hai yếu tố ảnh hưởng lớn đến sự tạo thành tinh thể MCM-48 là tỷ lệ mol CTAB/SiO2, Etanol/SiO2 đã được khảo sát. | TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế Tập 4, Số 1 (2016) NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU SiO2 MAO QUẢN TRUNG BÌNH MCM-48 TỪ TRO TRẤU Nguyễn Đức Vũ Quyên*, Trần Minh Ngọc, Đặng Xuân Tín, Hồ Văn Minh Hải, Hoàng Thị Thanh Kiều Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế *Email: vuquyen2702@ TÓM TẮT Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu tổng hợp vật liệu SiO2 mao quản trung bình MCM-48 từ CTAB và thủy tinh lỏng điều chế từ tro trấu. Để tăng mức độ tinh thể hóa của vật liệu, thành phần của hỗn hợp phối liệu đã được khảo sát. Phối liệu được thủy nhiệt ở 100oC trong thời gian 48 giờ. Các đặc trưng của vật liệu MCM-48 được xác định bằng các phương pháp XRD, SEM, TEM, BET. Kết quả nghiên cứu cho thấy các tỉ lệ mol thích hợp của hỗn hợp phối liệu là CTAB/SiO2 = 0,29; etanol/SiO2 = 3,57; H2O/SiO2 = 120). Sản phẩm thu được là đơn pha tinh thể MCM-48 với cấu trúc không gian ba chiều rõ rệt, các hạt tinh thể có kích thước hạt khá đồng đều, dao động trong khoảng 20-30 nm. Từ khóa: mao quản trunng bình, tro trấu, thủy tinh lỏng. 1. MỞ ĐẦU Vật liệu SiO2 mao quản trung bình là loại vật liệu vô cơ được tổng hợp với sự có mặt của chất hoạt động bề mặt đóng vai trò như một khuôn mẫu của sự đa trùng ngưng silic. Với diện tích bề mặt của vật liệu có thể lên đến 1500 cm2/g, loại vật liệu này đang được ngày càng sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực hấp phụ và xúc tác. M41S là họ vật liệu SiO2 mao quản trung bình điển hình bao gồm ba thành viên chính là MCM-41, MCM-48 và MCM-50. Nhờ cấu trúc xốp không gian ba chiều, MCM-48 được ứng dụng nhiều trong xúc tác và tách chiết hữu cơ hơn so với MCM-41 có cấu trúc lục lăng 1 chiều và MCM-50 với cấu trúc lớp. Trên thế giới, MCM48 đã được nghiên cứu tổng hợp từ nhiều nguồn silic khác nhau và đã được ứng dụng vào những mục đích như hấp phụ CO2, xác tác cho các phản ứng hóa học. Trong đó nguồn silic chủ yếu là tetraetyl octosilicat (TEOS) hay tetrametyl octosilicat (TMOS) – những hóa chất tinh khiết đắt tiền .