ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP ĐẾN TÍNH CHẤT XÚC TÁC CuSAPO34 VÀ XỬ LÝ NOX BẰNG PHẢN ỨNG NH3SCR

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
CƠNG TRÌNH THAM DỰ
GIẢI THƯỞNG “SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC” CẤP
TRƯỜNG
NĂM 2020-2021

Tên cơng trình: ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP
ĐẾN
TÍNH CHẤT XÚC TÁC Cu/SAPO-34 VÀ XỬ LÝ NO X BẰNG PHẢN ỨNG NH3SCR
Mã số: KTHH.18
Họ và tên sinh viên

Lớp, khóa

Chu Ngọc Anh

KTHH06 - K62

Phạm Phương Anh

KTHH02 - K62

Nguyễn Tiến Đạt

KTHH06 - K61

Tel: 0326349090
Khoa/Viện: Kỹ thuật Hóa học
Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS. Phạm Thanh Huyền

Cơng trình sinh viên nghiên cứu khoa học 2020-2021
Phạm Thanh Huyền

GVHD: PGS.TS.

TĨM TẮT
Hiện nay, ơ nhiễm khơng khí đang là vấn đề nan giải của nhiều quốc gia trên thế giới
và có xu hướng ngày càng gia tăng trong những năm gần đây. Đặc biệt, NO x là một trong
những ngun nhân gây ơ nhiễm khơng khí nghiêm trọng như tạo ra mưa axit và sương mù
quang hoá, ảnh hưởng trực tiếp môi trường và con người. Tại Việt Nam, phần lớn lượng NO x
phát thải từ các phương tiện giao thơng khiến cho ngày càng có nhiều quy định nghiêm ngặt
được áp dụng để kiểm soát phát thải NOx. Kể từ lần đầu tiên được áp dụng vào những năm 70
của thế kỉ trước, tính đến nay, cơng nghệ NH3-SCR là một trong những phương pháp hiệu quả
nhất để xử lý các hợp chất NOx. Công nghệ sử dụng NH 3 làm tác nhân khử với sự có mặt của
xúc tác để chuyển hoá NOx thành N2 và H2O. Gần đây, xúc tác Cu/SAPO-34 được nghiên cứu
rộng rãi và thu hút nhiều sự quan tâm do có hoạt tính cao, độ bền thủy nhiệt tốt và cho độ
chọn lọc N2 lớn. Phương pháp tổng hợp xúc tác là yếu tố ảnh hưởng lớn đến hình thái, tính
chất và ứng dụng của xúc tác Cu/SAPO-34 trong công nghệ NH 3-SCR. Ngoài ra, giá thành
của xúc tác - yếu tố để có thể ứng dụng và cạnh tranh với xúc tác thương mại khác cũng quyết
định bởi phương pháp tổng hợp. Do đó, mục đích chính của nghiên cứu này là tìm hiểu về ảnh
hưởng của phương pháp tổng hợp đến tính chất của xúc tác Cu/SAPO-34 và ứng dụng trong
quá trình khử chọn lọc NOx. Cụ thể trong nghiên cứu này, xúc tác Cu/SAPO-34 được tổng
hợp bằng hai phương pháp: phương pháp trao đổi ion lỏng và phương pháp one-pot. Các mẫu
thu được phân tích đặc trưng bởi các phương pháp XRD, FE-SEM, hấp phụ đẳng nhiệt N 2,
EDS, NH3-TPD. Ngoài ra, phương pháp cộng hưởng từ điện tử (EPR) cũng được sử dụng để
thăm dò trạng thái nguyên tố Cu. Sau đó, xúc tác Cu/SAPO-34 được đánh giá hoạt tính trong
hệ phản ứng vi dịng NH3-SCR để xử lý khí thải NO x. Kết quả cho thấy phương pháp tổng
hợp khác nhau có ảnh hưởng đến tính chất hóa lý của xúc tác và trạng thái của nguyên tố Cu
cũng như hiệu suất khử chọn lọc NOx bằng NH3.

Cuối cùng đưa ra các kết luận về phương pháp tổng hợp xúc tác phù hợp để thu được
Cu/SAPO-34 đáp ứng tốt nhất các chỉ tiêu về chất lượng và đem lại hiệu quả kinh tế cho q
trình xử lý khí thải NOx.
Từ khóa: SAPO-34, NOx, NH3-SCR, one-pot, trao đổi ion.

1


Cơng trình sinh viên nghiên cứu khoa học 2020-2021
Phạm Thanh Huyền

GVHD: PGS.TS.

MỤC LỤC
TĨM TẮT................................................................................... 1
DANH MỤC BẢNG......................................................................4
DANH MỤC HÌNH.......................................................................5
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.............................................................6
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN............................................................7
1.1.

Công nghệ khử chọn lọc NOx bằng NH3 có sử dụng xúc tác (NH3SCR) 7

1.1.1.

Thực trạng ô nhiễm NOx tại Việt Nam và trên thế giới..................7

1.1.2.

Các nguồn phát thải NOx...............................................................7

1.1.3.

Tác hại NOx...................................................................................8

1.1.4.

Công nghệ NH3-SCR......................................................................8

1.1.5.

Xúc tác cho quá trình NH3-SCR...................................................10

1.2.

Xúc tác Cu/SAPO-34.......................................................................11

1.2.1...................................................................... Họ vật liệu Silicoaluminophosphate
11
1.2.2............................................................................................................. Vật liệu SAPO-34
12
1.2.3...................................................................................................... Xúc tác Cu/SAPO-34
13
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM.......................................................15
2.1.

Hoá chất và thiết bị.......................................................................15

2.1.1............................................................................................................ Hoá chất sử dụng
15

2.1.2............................................................................................................... Thiết bị sử dụng
15
2.2.

Tổng hợp vật liệu SAPO-34............................................................15

2.3.

Tổng hợp xúc tác Cu/SAPO-34.......................................................16

2.4.

Các phương pháp phân tích đặc trưng...........................................18

2.4.1........................................................................ Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD)
18
2.4.2....................................... Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FE-SEM)
19
2.4.3...................................................................... Phổ tán sắc năng lượng tia X (EDS)
19
2.4.4...........................Giải hấp phụ NH3 theo chương trình nhiệt độ (NH3-TPD)
20
2.4.5....................................Phương pháp hấp phụ - nhả hấp phụ đẳng nhiệt N 2
20
2


Cơng trình sinh viên nghiên cứu khoa học 2020-2021
Phạm Thanh Huyền

GVHD: PGS.TS.

2.4.6....................................Phương pháp cộng hưởng từ điện tử thuận từ (EPR)
22
2.4.7........................................................................................ Đánh giá hoạt tính xúc tác
23
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.........................................25
3.1. Kết quả nhiễu xạ tia X (XRD).........................................................25
3.2. Kết quả phân tích nguyên tố EDS..................................................26
3.3. Ảnh hiển vi điện tử quét FE-SEM....................................................27
3.4. Kết quả hấp phụ - nhả hấp phụ đẳng nhiệt vật lý N2.....................27
3.5. Kết quả nhả hấp phụ NH3 theo chu trình nhiệt độ NH3-TPD...........29
3.6. Kết quả phân tích cộng hưởng thuận từ điện tử EPR.....................30
3.7. Kết quả khảo sát hoạt tính xúc tác Cu/SAPO-34 xử lý NO x bằng quá
trình
NH3-SCR
……………………………………………………………………………………...31
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN..............................................................34
DANH MỤC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ.............................................35
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................36

3


Cơng trình sinh viên nghiên cứu khoa học 2020-2021
Phạm Thanh Huyền

GVHD: PGS.TS.

DANH MỤC BẢNG

Bảng
Bảng
Bảng
Bảng

3.
3.
3.
3.

1:
2:
3:
4:

Độ kết tinh tương đối của các mẫu tổng hợp.................26
Kết quả EDS của các mẫu tổng hợp...............................26
Diện tích bề mặt các mẫu tính theo phương trình BET...28
Tính axit của các mẫu SAPO-34 đã tổng hợp..................29

4


Cơng trình sinh viên nghiên cứu khoa học 2020-2021
Phạm Thanh Huyền

GVHD: PGS.TS.

DANH MỤC
Hình 1. 1: Phát thải NOx trên thế giới trong năm 2014......................7

Hình 1. 2: Các nguồn phát thải NOx...................................................8
Hình 1. 3: Hệ thống xử lý NOx bằng cơng nghệ SCR của động cơ
diesel...........................................................................................................9
Hình 1. 4: Cấu trúc phân tử AlPO4....................................................11
Hình 1. 5: Nguyên tử Si thay thế vị trí của P trong mạng AlPO4.......12
Hình 1. 6: Cấu trúc của SAPO-34.....................................................12
YHình 2. 1: Sơ đồ tổng hợp vật liệu SAPO-34...................................16
Hình 2. 2: Sơ đồ tổng hợp mẫu Cu/SAPO-34-OP..............................17
Hình 2. 3: Sơ đồ tổng hợp xúc tác Cu/SAPO-34-IE...........................18
Hình 2. 4: Sơ đồ cấu tạo của kính hiển vi điện tử quét....................19
Hình 2. 5: Các dạng đường đẳng nhiệt hấp phụ - nhả hấp phụ.......21
Hình 2. 6: Hướng electron có năng lượng cao nhất và thấp nhất....22
Hình 2. 7: Sơ đồ khối hệ thiết bị thử hoạt tính xúc tác....................24
Hình 2. 8: Hệ thiết bị phản ứng NH3-SCR.........................................24
YHình 3. 1: Phổ XRD của các mẫu tổng hợp....................................25
Hình 3. 2: Ảnh FE-SEM của các mẫu Cu/SAPO-34............................27
Hình 3. 3: Các đường đẳng nhiệt hấp phụ - nhả hấp phụ N 2 của các
mẫu tổng hợp............................................................................................28
Hình 3. 4: Phổ NH3-TPD của các mẫu đã tổng hợp...........................29
Hình 3. 5: Phổ EPR của 2 mẫu tổng hợp..........................................31
Hình 3. 6: a) Độ chuyển hố NO, b) Độ chuyển hoá NH3 theo nhiệt độ.............32

5


Cơng trình sinh viên nghiên cứu khoa học 2020-2021
Phạm Thanh Huyền

GVHD: PGS.TS.

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
NOx
XRD
FE-SEM
NH3-TPD
EDS
EPR
SAPO
SCR
AlPO
CĐHCT
TEA
TEAOH
Mor

Các hợp chất nitơ oxit
Nhiễu xạ tia X
Kính hiển vi điện tử quét phát xạ
trường
Giải hấp phụ amoniac theo chương
trình nhiệt độ
Phổ tán sắc năng lượng tia X
Cộng hưởng từ điện tử thuận từ
Silicoaluminophotphat
Quá trình khử chọn lọc sử dụng xúc tác
Aluminophotphat
Chất định hướng cấu trúc
Trietylamin
Tetraetylamino hydroxit
Morpholin

6


Cơng trình sinh viên nghiên cứu khoa học 2020-2021
Phạm Thanh Huyền

GVHD: PGS.TS.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Công nghệ khử chọn lọc NO x bằng NH3 có sử dụng xúc tác
(NH3-SCR)
1.1.1.
giới

Thực trạng ô nhiễm NOx tại Việt Nam và trên thế

Hiện nay, tình trạng ơ nhiễm khơng khí đang trở nên xấu đi và đe
dọa đến sức khỏe của người dân ở nhiều nơi trên thế giới. Ước tính vào
năm 2018 cho thấy cứ 10 người thì có 9 người hít thở khơng khí có chứa
hàm lượng chất ơ nhiễm cao. Cả ơ nhiễm khơng khí ngồi trời và trong nhà
là ngun nhân gây ra khoảng 7 triệu ca tử vong trên tồn cầu mỗi năm.
Riêng khu vực Tây Thái Bình Dương, khoảng 2,2 triệu người chết mỗi năm.
Tại Việt Nam, khoảng 60.000 ca tử vong mỗi năm liên quan đến ô nhiễm
khơng khí [1].
Một trong những tác nhân gây ra sự ô nhiễm không khí, ảnh hưởng
nghiêm trọng đến sức khỏe con người là các khí NO x. Trên thế giới, lượng
phát thải NOx sẽ tăng lên khi một quốc gia đang trong giai đoạn phát triển,
và có xu hướng chậm lại khi quốc gia đó đã ổn định về phát triển kinh tế
xã hội.

Hình 1.1: Phát thải NOx trên thế giới trong năm 2014 [2]
Tại Việt Nam, Nghiên cứu của Bộ Tài nguyên và Môi trường từ năm
2011 đến năm 2015 cho thấy chất lượng khơng khí đã trở nên nghiêm
trọng hơn tại nhiều thành phố ở Việt Nam, đặc biệt là các đô thị lớn như Hà
Nội và TP. Hồ Chí Minh. Nồng độ NO2 ở Hà Nội được đo cao hơn mức cho
phép tới 1,3 lần và ở Hạ Long là 1,2 lần. Tại Quận 1 của Thành phố Hồ Chí
Minh, người ta đo mức gấp đơi mức cho phép [3].
1.1.2.

Các nguồn phát thải NOx

NOx được tạo ra từ phản ứng của khí nitơ và oxy trong khơng khí ở
nhiệt độ cao. Trong tự nhiên, NO x hình thành trong cơn giơng khi có sét,
một tia sét có thể đạt tới nhiệt độ khoảng 30.000°K (53.540℉). Cháy rừng
cũng là một trong những nguyên nhân sinh ra NO x. Tuy nhiên, lượng NOx
phát thải từ tự nhiên không đáng kể mà NO x thải ra môi trường chủ yếu do
7


Cơng trình sinh viên nghiên cứu khoa học 2020-2021
Phạm Thanh Huyền

GVHD: PGS.TS.

hoạt động của con người. Trong đời sống, các lĩnh vực chiếm tỷ trọng phát
thải NOx lớn nhất là giao thông vận tải, nhà máy nhiệt điện, sản xuất công
nghiệp [4].
Các nguồn phát thải NOx được chia thành hai loại chính: nguồn di động và
nguồn cố định.

•
Các nguồn di động là những nguồn phát thải lượng khí thải NO x lớn
nhất, bao gồm phương tiện giao thông đường bộ (ví dụ: xe tải, xe buýt, xe
khách và xe máy) hoặc các phương tiện khác (ví dụ như đầu máy xe lửa,
tàu biển, …).
•
Các nguồn cố định là nhà máy điện, nhà máy hóa chất, nhà máy lọc
dầu, nhà máy xi măng, nhà máy sản xuất, ... Tại các cơ sở này, các hệ
thống đốt nhiên liệu sẽ tạo ra khí thải, ví dụ như lị hơi, lị đốt, lị nung
hoặc máy phát điện khí....

Hình 1. 2: Các nguồn phát thải NOx [4]
1.1.3.

Tác hại NOx

NOx thường dùng để chỉ hỗn hợp của các oxit nito gồm NO và NO2
đồng thời cùng có mặt trong khơng khí. Chúng chủ yếu phát thải từ các
hoạt động của con người, đặc biệt là các phương tiện giao thông. Với động
cơ diesel, khoảng 60% NOx phát thải dưới dạng NO2, phần còn lại là NO và
các oxit khác [5]. NOx gây ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người và tác
động xấu đến môi trường. Một số tác hại của NOx có thể kể đến là [6]:
•
NOx gây hại chủ yếu lên đường hơ hấp của con người. Nếu tiếp
xúc lâu dài có thể làm suy giảm chức năng của phổi và tăng nguy cơ mắc
phải các bệnh lý về hơ hấp.
•
Khí NO2 có màu nâu đỏ, là nguyên nhân gây hiện tượng sương
mù quang hóa ở các đơ thị, làm giảm tầm nhìn.
•

NOx sẽ phản ứng với ammonium (NH4+), hơi nước và một số
các hợp chất khác trong khơng khí tạo thành axit nitric (HNO 3) dưới dạng
hạt nhỏ tạo thành mưa axit, có thể phá hủy mơi trường tự nhiên, các cơng
trình xây dựng... Sự lắng đọng NOx cũng ảnh hưởng đến chu trình nitơ và
có thể gây hại cho sự phát triển của tảo, phá vỡ sự cân bằng hóa học của
8


Cơng trình sinh viên nghiên cứu khoa học 2020-2021
Phạm Thanh Huyền

GVHD: PGS.TS.

các chất dinh dưỡng trong các thủy vực, đặc biệt là ở các cửa sơng ven
biển.
•
NOx cịn là một chất oxy hóa mạnh, chúng phản ứng quang
hóa với các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) và thậm chí là ozon ở tầng
mặt đất dưới tác động của ánh nắng mặt trời. Phản ứng tạo ra các gốc
nitrat, nitroaren và nitrosamine độc hại, trong đó một số chất có thể gây
đột biến sinh học, gây nên những ảnh hưởng rất xấu đến sức khỏe và hệ
sinh thái.
•
NOx cịn có tác hại trong nhiều vấn đề về mơi trường khác, như
sự hình thành bụi mịn, biến đổi khí hậu tồn cầu…
1.1.4.

Cơng nghệ NH3-SCR

Như đã đề cập ở trên, do các tác động xấu đến môi trường và sức

khỏe con người nên chúng ta cần phải kiểm soát lượng phát thải NOx. Để
làm được điều đó, đã có nhiều cơng nghệ đã được đưa vào sử dụng, chẳng
hạn như kiểm soát hàm lượng nitơ trong nhiên liệu hay kiểm soát quá trình
đốt cháy. Phương pháp này làm giảm lượng NO x sinh ra bằng cách thay đổi
hoặc điều chỉnh các điều kiện phản ứng trong q trình đốt cháy, ví dụ như
đốt lại nhiên liệu và tuần hồn khí thải. Tuy nhiên, lượng phát thải NO x vẫn
còn quá cao so với các tiêu chuẩn phát thải, đòi hỏi cần phải sử dụng thêm
các công nghệ xử lý sau khi đốt. Một số công nghệ được lựa chọn là công
nghệ khử chọn lọc sử dụng xúc tác (SCR), công nghệ khử chọn lọc không
sử dụng xúc tác (SNCR), và công nghệ SNCR-SCR [7].
Trong đó, cơng nghệ khử chọn lọc sử dụng xúc tác (SCR) là phương
pháp kiểm sốt khí thải tối ưu và được lựa chọn vì hiệu quả xử lý NO x vượt
trội, độ ổn định tốt. Công nghệ SCR được tiến hành trong điều kiện nhiệt
độ của khí thải thấp hơn nhiều so với SNCR và có thể giảm lượng NO x lên
tới 98%. Công nghệ này sử dụng tác nhân khử để chuyển đổi các oxit nitơ
thành nitơ phân tử (N2) và nước (H2O) không gây độc hại tới con người và
môi trường [8]. Tác nhân khử được sử dụng ở dạng khí, thường là amoniac
khan hoặc amoniac dạng lỏng như dung dịch urê. Chúng được phun vào
dịng khói hoặc khí thải và hấp phụ vào chất xúc tác để thực hiện phản
ứng. Phản ứng này còn được gọi là De-NOx.

9


Cơng trình sinh viên nghiên cứu khoa học 2020-2021
Phạm Thanh Huyền

GVHD: PGS.TS.

Hình 1. 3: Hệ thống xử lý NOx bằng cơng nghệ SCR của động cơ

diesel [9], [10]
Hình 1.3 thể hiện sơ đồ hệ thống xử lý khí thải sau q trình cháy
bằng cơng nghệ NH3-SCR của động cơ diesel. Sau khi ra khỏi động cơ, khí
thải đi vào hệ thống oxi hóa chọn lọc khí thải (DOC) để oxi hóa cacbon
monoxit (CO), hydrocacbon, Tiếp theo, khí thải được dẫn đến hệ thống lọc
bụi (DPF), đây là hệ thống thu giữ vật lý các hạt bụi cacbon (muội than) và
các hạt bụi mịn để ngăn cản sự phát tán của chúng vào khí quyển. Sau đó,
khí thải sẽ qua hệ thống khử chọn lọc sử dụng xúc tác SCR để loại bỏ NO x.
Cuối cùng, khí thải sẽ được đưa qua hệ thống oxi hóa NH 3 (ASC) để loại bỏ
NH3 chưa phản ứng, đồng thời giảm thiểu sự phát thải NO x bổ sung trước
khi thải ra môi trường [11].
Cơ chế NH3-SCR khá phức tạp và chứa nhiều phản ứng. Nguyên liệu
đầu có thể sử dụng trực tiếp NH 3 hoặc ure. Nếu sử dụng ure thì đầu tiên sẽ
có q trình phân hủy ure thành NH3 [12].
NH2-CO-NH2 (dung dịch) → NH2-CO-NH2
NH2-CO-NH2

(nóng chảy)

HNCO + H2O

(nóng chảy)

+ H2O

(hơi)

(1)

1520 C NH3 + HNCO (2)

→

(hơi)

→ NH3 + CO2 (3)

Sau đó, vì trong khí thải NOx chủ yếu bao gồm NO và chỉ có một
phần nhỏ là NO2, nên phản ứng SCR chính sẽ là khử NO bằng ammoniac,
thường được gọi là “phản ứng SCR tiêu chuẩn”.
10


Cơng trình sinh viên nghiên cứu khoa học 2020-2021
Phạm Thanh Huyền

GVHD: PGS.TS.

4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O (4)
Tuy nhiên, nếu tỷ lệ của NO và NO 2 tương đương nhau thì phản ứng
sẽ xảy ra nhanh hơn và được gọi là “phản ứng SCR nhanh”.
2NH3 + NO + 2NO2 → N2 + 3H2O (5)
Có một số phản ứng phụ xảy ra cạnh tranh với các phản ứng trước
đó. Ở nhiệt độ cao hơn có thể xảy ra phản ứng oxi hóa NO và NH 3, trong
đó quá trình oxy hóa NO thành NO 2 được coi là bước xác định tốc độ của
phản ứng, thúc đẩy phản ứng SCR nhanh. Phản ứng SCR nhanh rất quan
trọng đối với các hệ thống xử lý sau động cơ diesel để đạt được độ chuyển
hóa NOx cao, do đó người ta sử dụng thêm bộ phận oxi hóa chọn lọc khí
thải (DOC) trong hệ thống để thúc đẩy sự oxy hóa NO thành NO2.
2NO + O2 → 2NO2 (6)
Hơn nữa, nếu tỷ lệ NO : NO 2 nhỏ hơn 0.5 thì sẽ chỉ có phản ứng với

NO2.
4NH3 + 3NO2 → 7/2 N2 + 6H2O (7)
Phản ứng oxy hóa NH3 là phản ứng không mong muốn, do cạnh
tranh tác nhân khử làm hao hụt NH 3 dùng cho phản ứng SCR. Nhiệt độ
càng cao q trình oxi hóa NH3 xảy ra càng thuận lợi, sản phẩm tạo thành
là NO hoặc N2 [13].
4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O (8)
4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O (9)
Ngồi ra cịn một số phản ứng phụ khác, ví dụ như khi sử dụng các
xúc tác kim loại mang trên zeolite sẽ xảy ra sự hình thành N2O.
2NH3 + 2O2 → N2O + 3H2O (11)
4NH3 + 4NO + 3O2 → 4N2O + 6H2O (12)
4NH3 + 4NO2 + O2 → 4N2O + 6H2O (13)
1.1.5.

Xúc tác cho q trình NH3-SCR

Hiện nay, cơng nghệ khử chọn lọc sử dụng xúc tác NH 3-SCR là
phương pháp đạt được hiệu quả cao nhất trong việc xử lý khí thải chứa NO x
từ động cơ diesel. Khói thải sau khi xử lý đạt đầy đủ các tiêu chuẩn nghiêm
ngặt về khí thải, chẳng hạn như Tiêu chuẩn khí thải Châu Âu VI (EURO VI)
và Tiêu chuẩn phát thải siêu thấp của các phương tiện (SULEV). Trong
công nghệ này, chất xúc tác đóng vai trị vơ cùng quan trọng với nhiều u
cầu đặc biệt. Ví dụ, chất xúc tác phải hoạt động trong một phạm vi nhiệt
độ hoạt động rộng (từ 100 đến 600℃ ) để phù hợp cho cả khí thải động cơ
diesel hạng nhẹ và hạng nặng, phải giảm NOx một cách có chọn lọc thành
N2. Ngồi ra, xúc tác cần phải bền với hơi nước và các oxit lưu huỳnh để
hạn chế sự ngộ độc, giảm hoạt tính của xúc tác [14].
Trong những năm qua, các nhà nghiên cứu đã phát triển các chất
xúc tác SCR có hiệu quả xử lý NOx cao và bền với các chất gây ngộ độc.

Các chất xúc tác trên cơ sở Vanađi oxit đã được nghiên cứu và được sử
thương mại. Tuy nhiên, xúc tác trên cơ sở vanadi có nhược điểm là khoảng
nhiệt độ hoạt động hẹp, khả năng kháng kiềm kém và độc tính sinh học
11


Cơng trình sinh viên nghiên cứu khoa học 2020-2021
Phạm Thanh Huyền

GVHD: PGS.TS.

của V2O5 khi phát thải ra môi trường. Trong số các chất xúc tác oxit kim
loại không chứa V, các chất xúc tác oxit dựa trên cơ sở Mn và Ce đặc biệt
thu hút do hoạt tính ở nhiệt độ thấp vượt trội của chúng, tuy nhiên khả
năng kháng kiềm/ kim loại nặng vẫn chưa được khắc phục. Ngoài ra, loại
xúc tác này có mặt hạn chế là dễ bị ngộ độc bởi SO 2 và hơi nước có trong
khí thải động cơ, độ chọn lọc N2 thấp. Hiện nay, xúc tác ZSM-5 trao đổi kim
loại đã và đang được sử dụng là xúc tác thương mại cho công nghệ NH 3SCR. Loại xúc tác này có khoảng nhiệt độ làm việc rộng tuy nhiên độ bền
thủy nhiệt của các xúc tác này kém [15], [16].
Gần đây, loại xúc tác kim loại mang trên rây phân tử
silicoaluminophotphat như Cu/SAPO-34 ngày càng thu hút nhiều sự chú ý
do hoạt tính, độ chọn lọc N 2 và độ ổn định thủy nhiệt vượt trội của chúng.
Nổi bật nhất là Cu/SSZ-13 và Cu/SAPO-34, có khả năng duy trì cấu trúc
Chabazite (CHA) sau khi già hóa thủy nhiệt ở 800℃ [17].
1.2. Xúc tác Cu/SAPO-34
1.2.1.

Họ vật liệu Silicoaluminophosphate

Vật liệu họ Aluminophosphate (AlPO4) được Wilson và cộng sự tổng

hợp thành công và công bố vào năm 1982. Điểm khác biệt nổi bật giữa
aluminophotphat và các zeolite thường (aluminosilicat) là thành phần của
các nguyên tử trong khung zeolite. Các đơn vị cấu trúc cơ bản được tạo
thành bởi các liên kết [Al–O–P] thay vì [Si–O– Al] hoặc [Si–O–Si] trong
zeolite. Trong khung cấu trúc AlPO4 được hình thành từ bởi sự liên kết của
các tứ diện [AlO2]- và [PO2]+ xen kẽ nhau qua liên kết [Al – O – P]. Nguyên
tố photpho có hóa trị (5+) do đó khi xem một cấu trúc rút gọn ta thấy
[PO2]+ có điện tích (+1) cịn Al có hóa trị (3+) nên [AlO 2]- có điện tích (-1).
Như vậy tổng điện tích của một mắt xích cơ bản [AlO 2].[PO2] bằng 0 (mắt
xích trung hịa điện tích) do đó phân tử AlPO4 là trung hịa về điện tích, dẫn
đến vật liệu này khơng có khả năng trao đổi ion và khơng có tính ứng dụng
thực tiễn [18], [19].

Hình 1. 4: Cấu trúc phân tử AlPO4
Tuy nhiên, khung AlPO4 linh hoạt hơn khung của các zeolite nên nó
có thể thay thế các nguyên tử khác vào vị trí của Al hoặc P và tạo ra vật
liệu mới có những tính chất phù hợp để làm chất hấp phụ hoặc ứng dụng
làm xúc tác.
Sự thay thế nguyên tử silic vào khung cấu trúc trung tính của
aluminophosphate dẫn đến mất cân bằng điện tích, từ đó dẫn tới việc hình
thành một họ vật liệu mới, gọi là silicoaluminophotphat (SAPO). Việc thay
thế photpho bằng silic trong khung trung tính vật liệu AlPO tạo ra vật liệu
12


Cơng trình sinh viên nghiên cứu khoa học 2020-2021
Phạm Thanh Huyền

GVHD: PGS.TS.

SAPO với điện tích khung âm [18]. Các điện tích khung này được cân bằng
bởi H+ sau khi loại bỏ chất định hướng cấu trúc bằng cách nung. Do đó
hình thành các nhóm hydroxyl (Si-OH-Al) đóng vai trị như các tâm axit
Bronsted. Hơn nữa, các ion H + có thể được trao đổi ở một mức độ nào đó
bằng các ion kim loại chuyển tiếp và các sản phẩm trao đổi ion được ký
hiệu là MeH-SAPO-n. Sự kết hợp của các ion kim loại chuyển tiếp vào các vị
trí trong khung cấu trúc của các vật liệu rây phân tử như
aluminophosphate và silicoaluminophosphate cũng được đặc biệt quan
tâm để tạo ra các chất xúc tác mới. Trong đó, các kim loại thường đóng vai
trị là tâm hoạt tính [20].

Hình 1. 5: Nguyên tử Si thay thế vị trí của P trong mạng AlPO4
1.2.2.

Vật liệu SAPO-34

Silicoaluminophosphat (SAPO) được ứng dụng hầu hết làm xúc tác
của các quá trình như đồng phân hóa của n-hexan, tách khí, chuyển
metanol thành olefin nhẹ (MTO), đặc biệt là trong phản ứng loại bỏ NO x
bằng công nghệ khử xúc tác chọn lọc với amoniac (NH3-SCR) [21].
SAPO-34 là một chất xúc tác thuộc họ SAPO với cấu trúc chabazite
đặc trưng đã thu hút nhiều sự chú ý nhờ tính chọn lọc cao khi tách các khí
nhẹ, đặc biệt thể hiện được nhiều ưu điểm nổi bật trong xử lý khí thải NO x
bằng cơng nghệ NH3-SCR.
Khung cấu trúc của SAPO-34 bao gồm lục giác được kết nối với vịng
4 cạnh, dẫn tới việc hình thành khoảng khơng gian rộng, cịn được gọi là
khung. Mỗi khung được kết nối với 6 cạnh khác thơng qua vịng 8 cạnh,
các vịng này quyết định đường kính mao quản 0.38 nm của vật liệu.
Khung có chiều cao 0,82 nm và rộng 0,75 nm. Mao quản của SAPO-34
được tạo thông qua các vòng 4, vòng 6 và vòng 8; các vịng này có chức

năng như rây phân tử [19].

13


Cơng trình sinh viên nghiên cứu khoa học 2020-2021
Phạm Thanh Huyền

GVHD: PGS.TS.

Hình 1. 6: Cấu trúc của SAPO-34 [22]
Vật liệu SAPO-34 có thể được tổng hợp thơng qua nhiều phương
pháp như thủy nhiệt, vi sóng, siêu âm, …. Trong nghiên cứu này, phương
pháp thủy nhiệt đã được nhóm lựa chọn do phương pháp tạo ra sản phẩm
có độ tinh khiết cao, kích thước hạt vật liệu đồng đều [23]. Ngồi ra,
phương pháp thủy nhiệt tính đơn giản và phù hợp với điều kiện phịng thí
nghiệm. Thơng thường, SAPO-34 được điều chế từ gel có chứa nguồn
nhơm, nguồn photpho, nguồn silic, các chất định hướng cấu trúc (CĐHCT)
và nước.
Trong quá trình hình thành SAPO-34, CĐHCT đóng vai trị khơng thể
thiếu, liên quan đến việc định hình cấu trúc, bù trừ điện tích và lấp đầy
khơng gian, ngồi ra cịn có thể nâng cao hiệu quả của xúc tác. Các
CĐHCT thường được lựa chọn để tổng hợp SAPO-34 là các hợp chất amin
hữu cơ, ví dụ như tetraetylamoni hydroxit (TEAOH), morpholine (Mor),
trietyl amin (TEA), dipropyl amin (DPA) và dietyl amin (DEA). Trong đó,
TEAOH là hợp chất được sử dụng phổ biến nhất để tổng hợp SAPO-34 nhờ
khả năng tạo ra được sản phẩm có kích thước hạt nano, tăng cường khả
năng hoạt động của vật liệu, tuy nhiên giá thành lại khá cao. So với
TEAOH, Mor rẻ hơn nhiều, nhưng sử dụng Mor sẽ tạo ra các hạt xúc tác có
kích thước lớn và thể hiện hoạt tính kém trong một số phản ứng. TEA cũng

có chi phí thấp hơn đáng kể so với TEAOH tuy nhiên lại có lợi cho sự hình
thành tạp chất SAPO-5. Theo nghiên cứu trước đó của nhóm, việc tổng hợp
SAPO-34 sử dụng các chất định hướng cấu trúc kết hợp là TEAOH, Mor và
TEA theo tỷ lệ 3:3:1 làm tăng diện tích bề mặt, giảm kích thước tinh thể
của mẫu đến kích thước nano, cải thiện độ kết tinh và nâng cao hàm lượng
axit, đồng thời mang lại hiệu quả kinh tế [24]. Trong nghiên cứu trước đây,
nhóm đã sử dụng nguồn nhơm là aluminium isopropoxit, nguồn sillic là
tetraetyl orthosilicat (TEOS) để tổng hợp vật liệu SAPO-34. Tuy nhiên các
nguồn tiền chất này có giá thành cao do đó khơng có hiệu quả về kinh tế
khi ứng dụng thương mại. So với các nguồn tiền chất hữu cơ, các nguồn
tiền chất vô cơ như: LUDOX AS-30 Colloidal silica (tiền chất silic) và Al(OH) 3
(tiền chất nhôm) có giá thành rẻ hơn nhiều.
Kế thừa từ các bài nghiên cứu trước, nhóm đã tiến hành tổng hợp
SAPO-34 từ nguồn nhôm và silic lần lượt là Al(OH) 3 và AS-30 với các chất
định hướng cấu trúc gồm Mor, TEA và TEAOH theo tỷ lệ 1Al 2O3 : 0.6 SiO2 : 1
P2O5 : 3 TEA : 3 Mor : 1 TEAOH : 110 H 2O. Thông qua việc giảm giá thành
tổng hợp, nhóm hướng tới mục đích thương mại hóa vật liệu và cạnh tranh
với các loại xúc tác thương mại đã và đang được ứng dụng trong công
nghệ SCR-NH3 để kiểm soát phát thải NOx.
14


Cơng trình sinh viên nghiên cứu khoa học 2020-2021
Phạm Thanh Huyền

1.2.3.

GVHD: PGS.TS.

Xúc tác Cu/SAPO-34

a) Lý do chọn xúc tác
Trong số các chất xúc tác được phát triển cho quá trình NH 3-SCR thì
các zeolite trao đổi kim loại chuyển tiếp đặc biệt là Cu/zeolite là những
chất xúc tác tiềm năng, thu hút được sự chú ý do hiệu suất phản ứng NH 3SCR khá cao. Theo đó, các zeolite Cu-CHA, như Cu/SAPO-34, đã nhận được
sự chú ý đáng kể vì hoạt tính vượt trội trong một khoảng nhiệt độ rộng,
cũng như tính ổn định thủy nhiệt cao. Cu/SAPO-34 có những ưu điểm riêng
biệt [25]:
•
Cu/SAPO-34 với hàm lượng Cu tương đương Cu/SSZ-13 thể
hiện hoạt tính cao hơn ở khoảng nhiệt độ thấp (150–200℃ ), phù hợp với
giai đoạn khởi động của xe chạy bằng động cơ diesel.
•
Cu/SAPO-34 bền với hơi nước ở nhiệt độ cao. Trong hệ thống
xử lý khí thải điển hình cho động cơ diesel, bộ SCR thường được sử dụng
cùng với bộ lọc bụi mịn (DPF). Bộ phận DPF yêu cầu tái sinh định kỳ bằng
cách gia nhiệt để đốt cháy các hạt bụi nên một lượng lớn nhiệt (> 700℃ )
từ khí thải được chuyển đến SCR. Do đó, chất xúc tác NH 3-SCR cần có tính
bền nhiệt và ổn định thủy nhiệt cao để không gây hư hại đến cấu trúc tinh
thể của vật liệu. Cu/SAPO-34 có thể đáp ứng rất tốt yêu cầu này do xúc tác
này có khả năng chống lại q trình loại nhơm khi có mặt hơi nước ở nhiệt
độ cao, tránh làm sập cấu trúc trong quá trình hoạt động. Đồng thời, giữ
được độ chuyển hoá NOx tốt ngay cả khi trải qua q trình già hố nhiệt.
•

Chi phí tổng hợp Cu/SAPO-34 hợp lý

Cu/SAPO-34 là loại xúc tác lưỡng chức bao gồm chức axit và chức oxi
hố – khử. Trong đó SAPO-34 đóng vai trị là chất mang có diện tích bề
mặt lớn và có tính axit giúp hấp phụ NH 3 lên bề mặt và chuyển hóa chúng

thành NH4+. Đây là một trong những giai đoạn quan trọng nhất trong cơ
chế phản ứng SCR. Bên cạnh đó, Cu phân tán đồng đều bên trong mao
quản đóng vai trị là tâm hoạt tính xúc tiến cho phản ứng giữa NH 4+ và
NOx.
b) Phương pháp tổng hợp
Có nhiều phương pháp để đưa kim loại đồng lên bề mặt chất mang
SAPO-34 có thể kể đến như trao đổi ion lỏng/rắn (liquid/ solid ion
exchange), kết tủa (precipitation method) hay tổng hợp trực tiếp từ hệ gel
ban đầu chứa Cu (one-pot). Trong bài nghiên cứu trước đó, nhóm đã thực
hiện phương pháp trao đổi ion lỏng, là phương pháp dễ thực hiện, thiết bị
đơn giản và các hạt kim loại có khả năng phân tán tốt giúp tăng hoạt tính
cho xúc tác. Tuy nhiên, trong q trình này đã xảy ra sự thủy phân khơng
thuận nghịch của các liên kết Si–O(H)–Al, dẫn đến việc phá hủy cấu trúc,
giảm tính axit và độ kết tinh [26]. Thêm vào đó, Cu/SAPO-34 được tổng
hợp bằng phương pháp trao đổi ion phải thực hiện qua nhiều bước: tổng
hợp thủy nhiệt chất mang SAPO-34, nung, trao đổi ion và sau đó lại nung.
Thời gian tổng hợp xúc tác kéo dài kèm theo một lượng nước thải lớn có
thể làm hạn chế phạm vi ứng dụng của nó. Cịn phương pháp kết tủa mặc
dù tạo ra lượng chất thải ít hơn nhưng chất xúc tác thu được thể hiện hoạt
tính kém trong phản ứng NH3-SCR [27].
15


Cơng trình sinh viên nghiên cứu khoa học 2020-2021
Phạm Thanh Huyền

GVHD: PGS.TS.

So với các phương pháp trên thì phương pháp tổng hợp Cu/SAPO-34
trưc tiếp từ chất tạo cấu trúc mang đồng (được gọi là tổng hợp “one-pot”)

có một vài ưu điểm nổi bật. Với phương pháp này, các hóa chất chứa Cu sẽ
được đưa vào bước chuẩn bị gel trước khi tổng hợp thủy nhiệt (có thể là
muối đồng hoặc CuO, hoặc các phức giữa CĐHCT chứa Cu), sau khi tổng
hợp và nung, ta sẽ thu được trực tiếp Cu/SAPO-34 [28]. Có thể thấy, tổng
hợp “one-pot” là một giải pháp đơn giản để điều chế chất xúc tác với chỉ
một bước, có thể đưa vào sản xuất một cách nhanh chóng, dễ dàng và có
hiệu quả về kinh tế.
Trong nghiên cứu này, nhóm đã thực hiện tổng hợp xúc tác
Cu/SAPO-34 bằng hai phương pháp là trao đổi ion lỏng và one-pot. Mục
đích của nghiên cứu là làm rõ ảnh hưởng của từng phương pháp tổng hợp
đến tính chất của xúc tác Cu-SAPO-34 và đánh giá hoạt tính của xúc tác
trong phản ứng NH3-SCR. Qua đó, chỉ ra những ưu và nhược điểm của hai
phương pháp khi đưa vào sản xuất và ứng dụng thương mại.

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
2.1. Hoá chất và thiết bị
2.1.1.
-

-

Hố chất sử dụng

Nguồn nhơm: Nhơm hydroxit (Al(OH)3, 99%, Merck)
Nguồn silic: LUDOX AS-30 Colloidal silica (huyền phù 30 wt. % trong
H2O, Sigma)
Nguồn photpho: Axit photphoric (H3PO4, 85%, Merck)
Chất định hướng cấu trúc:
 Tetraetylamonium hydroxit (TEAOH, 25%, Sigma)
 Morpholin (Mor, 99%, ACS Reagent, Sigma)

 Trietylamin (TEA, 98%, Merck)
Amonium axetat (CH3COONH4, 98%, Sigma – Aldrich)
Đồng (II) axetat monohydrat (Cu(CH3COO)2.H2O, 99%, Sigma – Aldrich)
Nước cất
2.1.2.
ST
T

Thiết bị sử dụng
Dụng cụ và thiết bị

1

Autoclave bằng thép inox

2

Cốc teflon 30ml

3

Cân phân tích
16


Cơng trình sinh viên nghiên cứu khoa học 2020-2021
Phạm Thanh Huyền

4

Thiết bị sấy

5

Thiết bị nung

6

Máy ly tâm

7

Máy khuấy từ

8

Dụng cụ thủy tinh: cốc có mỏ, ống đong
10ml, …

9

Micropipet 100-1000μl

GVHD: PGS.TS.

2.2. Tổng hợp vật liệu SAPO-34
Vật liệu rây phân tử SAPO-34 được tổng hợp thông qua phương pháp
thuỷ nhiệt với tỉ lệ gel ban đầu là [24]:
1 Al2O3 : 0,6 SiO2 : 1 P2O5 : 3 TEA : 3 Mor : 1 TEAOH : 110 H2O
Quy trình thực nghiệm: Đầu tên, hồ tan 2g nhơm hydroxit (99%,

Merck) trong 18ml nước cất trong 15 phút. Sau đó thêm từ từ 1.74ml dung
dịch axit photphoric (85%, Merck) và khuấy đều hỗn hợp thu được trong
một giờ đến khi hỗn hợp đồng nhất. Tiếp theo, 1.28ml tiền chất silic
LUDOX AS-30 Colloidal Silica (huyền phù 30% trong nước, Sigma) được
thêm từ từ vào hỗn hợp và tiếp tục khuấy thêm 1 tiếng nữa. Trong bước
tiếp theo, các chất định hướng cấu trúc lần lượt là Mor (99%, ACS Reagent,
Sigma), TEAOH (25%, Sigma) và TEA (98%, Sigma) với hàm lượng tương
ứng 3.35ml, 7.30ml và 5.4ml được thêm vào dung dịch. Hỗn hợp gel sau
đó được khuấy liên tục trong vòng 4 giờ và được chuyển vào cốc Teflon đặt
trong một bình phản ứng autoclave bằng thép khơng gỉ. Hỗn hợp được già
hố trong autoclave ở nhiệt độ phịng trong 6 giờ mà khơng có sự can
thiệp của bất kì yếu tố khuấy trộn nào. Sau khi già hoá, hỗn hợp gel thu
được tiếp tục thực hiện quá trình kết tinh thuỷ nhiệt dưới áp suất tự sinh
do dung môi bay hơi tại nhiệt độ 200℃ trong 48 giờ.

17


Cơng trình sinh viên nghiên cứu khoa học 2020-2021
Phạm Thanh Huyền

GVHD: PGS.TS.

Hình 2. 1: Sơ đồ tổng hợp vật liệu SAPO-34
Sau khi quá trình kết tinh kết thúc, các tinh thể được lọc bằng máy ly
tâm, rửa bằng nước cất nhiều lần, và được sấy khô qua đêm tại nhiệt độ
100℃ . Cuối cùng, các chất định hướng cấu trúc được loại bỏ bằng cách
nung mẫu ở 550℃ trong 6 giờ với tốc độ gia nhiệt 3℃ /phút.
2.3. Tổng hợp xúc tác Cu/SAPO-34
Xúc tác Cu/SAPO-34 được tổng hợp theo hai phương pháp: phương

pháp tổng hợp trực tiếp (one-pot) và phương pháp trao đổi ion lỏng hai
bước (ion-exchange). Hàm lượng muối đồng được tính tốn để thu được
xúc tác có chứa 1% khối lượng Cu.
Quy trình tổng hợp xúc tác Cu/SAPO-34 theo phương pháp
one-pot
Xúc tác Cu/SAPO-34 sẽ thu được sau quá trình kết tinh từ hệ gel ban
đầu có chứa tiền chất Cu. Do đó, thành phần gel ban đầu có tỉ lệ là:
1 Al2O3 : 0,6 SiO2 : 1 P2O5 : 3 TEA : 3 Mor : 1 TEAOH : 110 H2O : 0.008 Cu
Quy trình tổng hợp xúc tác Cu/SAPO-34 theo phương pháp one-pot
tương tự như quy trình tổng hợp vật liệu SAPO-34. Điểm khác đó là tiền
chất chứa đồng sẽ được thêm vào hệ gel trước khi đem đi thủy nhiệt. Các
hóa chất gồm 2g Al(OH)3, 18ml H2O, 1,70ml4 H3PO4, 1,28ml AS-30 và
CĐHCT ứng với 3,35ml Mor, 7,30ml TEAOH và 5,4ml TEA lần lượt được cho
theo thứ tự và khuấy giống bước tổng hợp chất mang SAPO-34 để tạo
thành hỗn hợp đồng nhất. Sau 30 phút khi cho các CĐHCT, 0,0212g đồng
(II) axetat (99%, Sigma-Aldrich) được hòa tan trong 5ml nước và được cho
vào hỗn hợp. Hỗn hợp được già hố trong autoclave ở nhiệt độ phịng
trong 6 giờ, sau đó được thuỷ nhiệt ở nhiệt độ 200℃ trong 48 giờ. Sau khi
quá trình kết tinh kết thúc, các tinh thể được lọc rửa bằng máy ly tâm, sau
18


Cơng trình sinh viên nghiên cứu khoa học 2020-2021
Phạm Thanh Huyền

GVHD: PGS.TS.

đó được sấy tại 100℃ trong 12 giờ. Cuối cùng, các CĐHCT được loại bỏ bằng
cách nung mẫu ở 550℃ trong 6 giờ với tốc độ gia nhiệt 3℃ /phút. Mẫu xúc
tác thu được kí hiệu là Cu/SAPO-34-OP. Phương pháp EDS được sử dụng để

định lượng hàm lượng Cu có trong mẫu tổng hợp.

Hình 2. 2: Sơ đồ tổng hợp mẫu Cu/SAPO-34-OP
Quy trình tổng hợp xúc tác Cu/SAPO-34 theo phương trao đổi
ion lỏng hai bước
Xúc tác Cu/SAPO-34 được tổng hợp thơng qua q trình trao đổi ion
hai bước. Bước đầu tiên là chuyển vật liệu SAPO-34 về dạng NH 4+/SAPO-34.
Hòa tan 1,5g amonium axetat (98%, Sigma-Aldrich) vào 30ml nước cất
trong cốc có mỏ 50ml. Sau đó, cho 1g SAPO-34 đã tổng hợp vào cốc và
khuấy liên tục hỗn hợp trong 3 giờ đồng thời gia nhiệt ở nhiệt độ 70℃ .
Phần mẫu được lấy ra bằng cách ly tâm, sau đó tiếp tục trao đổi ion với
1,5g amonium axetat và 30ml nước cất và tiếp tục duy trì khuấy trộn trong
18 giờ. Hỗn hợp thu được sau đó được lọc rửa nhiều lần trong máy ly tâm
và sấy ở 100℃ để loại nước thu bột NH4+/SAPO-34.
Bước thứ hai, cân 1g NH4+/SAPO-34 vừa tổng hợp đem trộn cùng với
0.0315g đồng (II) axetat (99%, Sigma-Aldrich) và 30ml nước cất. Hỗn hợp
được khuấy liên tục trong 18 giờ ở nhiệt độ phòng trước khi được ly tâm và
rửa nhiều lần bằng nước cất. Sau đó, sấy phần hỗn hợp vật liệu có lẫn
nước tại 100℃ trong 12 giờ để thu được xúc tác Cu/SAPO-34. Cuối cùng,
xúc tác được nung ở 550℃ trong 6 giờ với tốc độ gia nhiệt 3℃ /phút. Mẫu
xúc tác được tổng hợp theo phương pháp trao đổi ion hai bước được kí hiệu
là Cu/SAPO-34-IE.
19