Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Ứng dụng của xúc tác từ

Ứng dụng của xúc tác từ

Tải bản đầy đủ - 0trang

Kinerio nghiên cứu sự tách Cacboxyl của axit phenyl malonic trong dung dịch

nước với nồng độ cao các ion đất hiếm cho thấy rằng các ion nghịch từ có ảnh hưởng

ít đến tỷ lệ tác dụng, trong khi ion thuận từ khiến khả năng tăng 10%. Các ion Đất

hiếm gần như khơng phản ứng mấy với axit phenyl malonie. Vì bất kỳ hiệu ứng từ tính

nào phải là một chức năng rất nhạy cảm với khoảng cách giữa chất xúc tác và chất

nền, một nghiên cứu giờ đây được làm bằng động học của q trình khử decacboxyl

hóa axit, các anion được biết là trở nên liên kết mạnh hơn với ion kim loại. Động học

của quá trình decacboxyl của oxalat axit và anion của nó đã được điều tra bởi

Pedersen. Bây giờ chúng ta đã đo được tỷ lệ decarboxyl hóa của axit này trong dung

dịch nước ở 37 với sự có mặt của các ion lanthanum (La), gadolinium (Gd), yttrium

(Y), dysprosi (Dy) và lutecium (Lu). Phương pháp áp kế được sử dụng để theo dõi sự

phản ứng của cacbon dioxit tạo ra hệ số tỷ lệ đơn chính xác đến 3%. Các phép đo pH

cho thấy các hằng số phân ly nhiệt động lực học , trong đó M s+ đại diện là ion đất hiếm

và A- anion oxaloacetat hóa trị hai, khoảng 2.10-25



2.2.



Xúc tác từ trong graphen đơn lớp



Graphen là một dàn các tinh thể hình tổ ong của các nguyên tử cacbon.



Hình biểu hiện quan hệ giữa khoảng trống denta n và mức Landau n



Nguồn gốc của quang phổ và độ dẫn Hall trong các cấp Landau n = 0 và n = 1



(a) denta = 0 và EZ = 0 ; ν = ±2, ±6, ±10, . . . .

(b)



denta ≠ 0 và EZ = 0, v = 0, ±2, ±6, ±10, . . . .



(c) denta = 0 và EZ =6 0, ν = 0, ±2, ±4, ±6, . . . .

(d)



denta ≠ 0 và EZ =6 0, ν = 0, ±1, ±2, ±4, . . . .



Ta thấy, mức độ quan hệ giữa các mức Landau cũng như năng lượng Ez với các

khoảng trống trong Graphen, muốn làm vật liệu có khoảng cách như nào thì cần dựa

vào trạng thái mức Landau.

γγγ γγp



2.3. Xúc tác từ nano

2.3.1. Xúc tác bề mặt

Là xúc tác không tham gia vào phản ứng, được cho vào phản ứng để tăng vận tốc phản

ứng, không thay đổi trong quá trình phản ứng.



- Ruthenium hydroxit chất xúc tác từ (Ru(OH) x / Fe3O4 ) để thúc đẩy quá trình

oxy hóa hiếu khí của rượu để tạo thành aldehyde và xeton, cũng như q trình

oxy hóa hiếu khí của amin để tạo thành nitriles và chiết xuất để sản xuất rượu.

Các chất xúc tác được đặc trưng đo bởi XPS, XRD và BET. Kết quả cho thấy

Ru được đánh giá cao trên Fe 3O4. Đây là một loại xúc tác tốt, mà khơng gây

phản ứng phụ nào. Ví dụ : xúc tác Ru(OH) x / Fe3O4 trong phản ứng của ancol ,

amin, cacboxyl



- Năm 2007, Park et al. báo cáo một thủy phân epoxit có hiệu quả cao và chọn

lọc được xúc tác bởi chất xúc tác palladium có thể tách được từ tính dưới áp



suất 1.0 atm H2 ở nhiệt độ phòng. Chất xúc tác palladium được điều chế bằng

một quá trình sol-gel kết hợp các hạt nano palladium và các hạt nano oxit sắt

siêu thuận từ trên một ma trận ide oxyhydrox nhơm. Trong q trình, các epoxit

được hấp thụ tốt và chuyển hóa hồn tồn thành các hợp chất ancol mong muốn

(99%) . Đặc biệt, chất xúc tác này có thể được tái sử dụng ít nhất 25 lần mà

khơng bị mất hoạt tính.



- Plucinski và cộng sự đã nghiên cứu được rằng một loạt các chất xúc tác Pd

nano dễ dàng phân tách được với các đường kính 7-17 nm được áp dụng trong

liên kết Suzuki, liên kết Heck, hydro hóa benzaldehit và phản ứng ngưng tụ của

bromobenzene với morpholine .



2.3.2. Xúc tác trực tiếp

- Xia và các đồng nghiệp đã phát triển phương pháp tự đốt cháy, sol gel đơn giản

để chuẩn bị kết tinh nano spinen từ các tinh thể nano, xúc tác oxit coban ferrite.

Các xúc tác này được chuẩn bị theo nhiều tỉ lệ mol khác nhau của Co(II):

Fe(III) và được đặc trưng đo bởi XRD, FTIR và TEM. Để nghiên cứu hiệu suất

xúc tác của chúng, các chất xúc tác này đã được áp dụng thành cơng trong q

trình oxy hóa cyclohexan với oxy là chất oxy hóa trong trường hợp khơng có

dung mơi và chất khử. Việc kiểm tra chất xúc tác cho thấy kết quả xuất sắc với

số doanh thu và 92,4% chọn lọc đối với các sản phẩm cyclohexanol và

cyclohexanol đã được quan sát thấy không đạt áp suất 1,6MPa dioxygen ở

145°C sau 6h và CoFe2O4 làm chất xúc tác. Sau 5 lần tái sử dụng xúc tác, thấy

nó mất hoạt tính thấy rõ. Ngồi ra, q trình oxy hóa các alkane tuyến tính cũng

được thực hiện.



-



2.3.3. Xúc tác hữu cơ

- Năm 2005, Gao và các cộng sự đã thiết kế các hạt nano siêu bền lõi bao gồm

một tinh thể γ-Fe2O3 lõi và một polyme rất mỏng. Cuối cùng, một chất xúc tác

palladium được kết hợp với các N-heterocyclic carbenes (NHC) ở bề mặt. Các

phức hợp Pd/NHC được hỗ trợ từ hạt nano để thúc đẩy sự ghép nối chéo của

aryl halogen với aryl boronic axit. Đáng chú ý nhất, 1,52.10 -2 mol % Pd tại các

hạt nano oxit sắt là đủ để xúc tác liên kết Suzuki hiệu quả. Sau khi hoàn thành

các phản ứng, các chất xúc tác được hỗ trợ hạt nano được tập trung từ tính ở

một bức tường bên. Hơn nữa, chất xúc tác paladi được thu hồi lại bằng cách rửa

nhiều lần bằng dung mơi hữu cơ, tiếp theo là khí oxy. Hơn 97% các hạt nano

oxit sắt - hoạt tính được tái chế dựa trên trọng lượng của các hạt nặng trên bề

mặt.



- Trong một đề án tương tự cũng với phức hợp Pd/NHC và sự hỗ trợ γ-Fe 2O3 để

tạo thành oxit sắt Pd. Kể từ khi chất xúc tác oxit sắt-Pd được cố định trên bề

mặt nanocluster, các chất nền được tương tác với bề mặt của chất xúc tác để tạo

thành các sản phẩm cuối cùng. Chất xúc tác này đã có thể vượt qua những hạn

chế điển hình của ma trận hỗ trợ khơng đồng nhất, nơi mà các vị trí hoạt động

thường khó tiếp cận được bởi chất nền. Quan trọng hơn, các nghiên cứu động



học so sánh cho thấy phản ứng xúc tác bởi sắt oxit-Pd được thúc đẩy nhanh hơn

nhiều so với các phản ứng tương ứng được xúc tác bởi pha rắn Pd. [8]



PHẦN KẾT LUẬN

Vật liệu Perovskite nói chung và vật liệu Perovskite từ tính nói riêng có ứng dụng

rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học và đời sống. Có rất nhiều nghiên cứu cho

thấy khả năng ấn tượng trong xúc tác từ của các Perovskite kích cỡ nanomet. Các

chất xúc tác từ nano này có thể thúc đẩy các phản ứng hóa học với hoạt động tương

tự hoặc thậm chí tăng cường, so với các chất xúc tác đồng nhất. Điều này có thể

được coi là một bước đột phá lớn trong tổng hợp hóa học xanh. Do đó, các hạt

nano từ tính trong xúc tác đang thu hút khá nhiều sự chú ý các bởi các nhà nghiên

cứu hóa học. Việc tái chế vật liệu từ tính có tiềm năng lớn trong lĩnh vực mới này.

Có niềm tin rằng, trong tương lai gần việc áp dụng các vật liệu từ tính trong xúc tác

sẽ khắc phục được nhiều hạn chế như: sự hình thành liên kết mới sẽ được thực hiện

trực tiếp; tránh được quá trình lọc giữa kim loại và chất xúc tác (3) các chất xúc tác

lưỡng kim sẽ được phát triển cho các phản ứng ghép đôi.



Tài Liệu Tham Khảo

[1] Trần Thị Thu Huyền - Đại học Bách Khoa Hà Nội – Luận Án Tiến Sĩ Hóa Học :

Nghiên cứu chế tạo hệ xúc tác Perovskit kim loại chuyển tiếp để xử lý các ô nhiễm

môi trường khí – Hà Nội 2009

[2] Đại học Quốc Gia Hà Nội – Luận Án Tiến Sĩ Vật Lý: Cấu trúc và tính chất của một

số loại perovskite đơn và kép chứa Mn – Hà Nội 2014

[3] Luận văn Thạc Sĩ – Vật Lý Chất Rắn K17

[4] Marcel Risch - Perovskite Electrocatalysts for the Oxygen Reduction Reaction in

Alkaline Media

[5] Nguyễn Văn Du - Đại Học Quốc Gia Hà Nội Trường Đại Học Công Nghệ - Luận

Văn Thạc Sĩ Nghiên Cứu Một Số Tính Chất Điện, Từ Của Perovskite La1-XAxFeO3 Hà Nội - 2009

[6] Igor A. Shovkovy - Magnetic Catalysis: A Review - School of Letters and Sciences,

Arizona State University, Mesa, USA

[7] Valeriy P. Gusynin - International School & Conference on Nanoscience and

Quantum - Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, Kyiv - , October 8 - 14, 2016

[8] Jianming Liu & Wei Sun – Magnetic nanoparticles in Ctalysis – Henan Normal

University – School of Chemistry and Chemical Engineering



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Ứng dụng của xúc tác từ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×