NGHIÊN CỨU LOẠI BỎ LƯU HUỲNH TRONG DIESEL BẰNG XÚC TÁC QUANG HÓA THẾ HỆ MỚI

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH
NGHIÊN CỨU LOẠI BỎ LƯU HUỲNH TRONG
DIESEL BẰNG XÚC TÁC QUANG HÓA THẾ HỆ
MỚI
GVHD: ThS. Diệp
Khanh
SVTH: Lê Thị Thúy
An
Phạm Trường Ân
Nguyễn Thanh Tuấn
Nguyễn Xuân Việt
Xúc tác quang hóa TiO2

Làm phân hủy chất
hữu cơ dưới ánh sáng
tử ngoại λ<380nm.

Dạng anatase được
sử dụng phổ biến
nhất.

Vật liệu tự làm sạch;
xử lí nước, không khí
bị ô nhiễm; diệt vi
khuẩn, nấm…
Carbon Nanotube (CNT)
ĐẶT VẤN ĐỀ

Có 2 loại chính:
SWNT và MWNT.


Kích thước nano, độ
hấp phụ cao, bền cơ,
bền nhiệt.

Tổng hợp bằng
nhiều phương pháp,
phổ biến là phương
pháp CVD
CƠ SỞ HÓA LÝ CỦA QUÁ TRÌNH
Nghiên cứu tổng hợp CNT bằng phương pháp CVD và
Than hoạt tính
NỘI
DUNG
Đánh giá các đặc trưng hóa lý của xúc tác tổng hợp được
Tổng hợp xúc tác quang hóa thế hệ mới
Đánh giá hoạt tính xúc tác qua khả năng oxy hóa
DBT và 4,6-DMDBT
Nghiên cứu công nghệ oxy hóa xúc tác các hợp chất
lưu huỳnh trong diesel
NGHIÊN CỨU LOẠI BỎ LƯU HUỲNH TRONG DIESEL BẰNG
XÚC TÁC QUANG HÓA THẾ HỆ MỚI
TỔNG HỢP CNT BẰNG PHƯƠNG PHÁP CVD
(*) Nguyễn Bá Thăng, Nghiên cứu công nghệ và các điều kiện chế tạo ống nano cacbon đơn tường SWCNTs định hướng,
siêu dài, sử dụng Ethanol trên đế Si, Luận văn Thạc sĩ ngành Vật liệu và linh kiện Nano, Trường Đại Học Công Nghệ.
1
3
2
TỔNG HỢP CNT BẰNG PHƯƠNG PHÁP CVD (tt)
Vỏ Trấu
(300 gam)

Nung
(400-450
oC)
Ngưng tụ
Khí
Lỏng
Than
Nghiền nhỏ
Hoạt hóa
(800-850oC)
Hơi Nước
Than hoạt
tính
Khí N2
TỔNG HỢP THAN HOẠT TÍNH TỪ VỎ TRẤU
(**)Trịnh Văn Dũng, Công nghệ sản xuất than hoạt tính từ trấu, Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG
TP.HCM.
ĐÁNH GIÁ CÁC ĐẶC TRƯNG HÓA LÝ
Ảnh TEM chụp các ống nano cacbon Giản đồ XRD của ống nano cacbon

Mẫu than thu được có diện tích bề mặt riêng xác định bằng
phương pháp B.E.T (Brunauer-Emmet-Teller) thu được kết quả 216-
445 m2/g.
ĐÁNH GIÁ CÁC ĐẶC TRƯNG HÓA LÝ (tt)
Loại sản
phẩm
Thông số
Trước hoạt
hóa
Sau hoạt

hóa
Than trấu
Sọ
dừa
Bề mặt riêng, m2/g 36,43 276,86 216 ÷ 445 631,3
Bề mặt riêng của sản phẩm xác định theo phương pháp BET

TỔNG HỢP XÚC TÁC QUANG HÓA TRÊN CƠ SỞ COMPOSITE
Quy trình tổng hợp xúc tác TiO2 TM/TiO2 sol-gel/MWNT bằng phương pháp sol-gel
Etanol HNO3 65%
Khuấy 5 phút
Khuấy 1 giờ
Gel
Để trong không khí 5 giờ
Nung
Sấy ở 800C, 3 giờ
TiO2 TM/TiO2 sol-gel/MWNT
Ti(OC3H7)4
Etanol
TiO2 TM
HNO3 65%
MWNT
TỔNG HỢP XÚC TÁC QUANG HÓA TRÊN CƠ SỞ COMPOSITE (tt)
Quy trình tổng hợp xúc tác TiO2 TM/TiO2 sol-gel/MWNT bằng phương pháp gel hóa dị
thể
Khuấy cơ học cho đến khi đạt hỗn hợp đồng nhất
Khuấy siêu âm
Khuấy siêu âm
Khuấy siêu âm
Tạo hạt

3g TiO2
1g CNT
Sấy ở 800C
Nung ở 4000C
0,4 g Sodium Alginate
60 ml nước cất
ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH XÚC TÁC QUA KHẢ NĂNG
OXY HÓA DBT VÀ 4,6-DBT
Giản đồ XRD của TiO2 TM (a), xúc tác quang hóa TiO2/CNT (b)
ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH XÚC TÁC QUA KHẢ NĂNG
OXY HÓA DBT VÀ 4,6-DBT (tt)
Ảnh TEM của mẫu TiO2 TM/TiO2 sol-gel/MWNT
Ảnh hiển vi điện tử truyền qua (a) của XT-3 và ảnh hiển vi điện tử quét (b) của XT-4
ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH XÚC TÁC QUA KHẢ NĂNG
OXY HÓA DBT VÀ 4,6-DBT (tt)
Hệ thiết bị chiếu sáng
100 ml dd
DBT hoặc
4,6-DMDBT
1g xúc tác
Hệ thiết bị
Khuấy từ
và chiếu
sáng
Định kỳ 2 giờ
lấy mẫu để
đánh giá
Quy trình đánh giá hoạt tính xúc tác
ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH XÚC TÁC QUA KHẢ NĂNG
OXY HÓA DBT VÀ 4,6-DBT (tt)

Độ chuyển hóa của DBT và 4,6-DBT trên các xúc tác khác nhau
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ OXY HÓA XÚC TÁC CÁC HỢP CHẤT
LƯU HUỲNH TRONG DIESEL
Quy trình tổng hợp xúc tác TiO2/CNT/FR bằng phương pháp gel hóa dị thể
Khuấy cơ học cho đến khi đạt hỗn hợp đồng nhất
Khuấy siêu âm
Khuấy siêu âm
Khuấy siêu âm
Tạo hạt
3g TiO2
1g CNT
Sấy ở 800C
Nung ở 4000C
0,4 g Sodium Alginate
60 ml nước cất
0,4g Nhựa
Quy trình quang hóa và hấp phụ hoàn chỉnh
Ảnh hưởng của tỷ lệ xúc tác/nguyên liệu
đến hàm lượng lưu huỳnh tổng còn lại
trong diesel sau quá trình phản ứng
quang oxi hóa và hấp phụ
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ OXY HÓA XÚC TÁC CÁC HỢP CHẤT
LƯU HUỲNH TRONG DIESEL (tt)
DO sau khi hấp phụ sơ bộ bằng silicagel
Phân tích hàm lượng lưu huỳnh
tổng
Khuấy từ
Thực hiện phản ứng quang hóa
Lọc xúc tác
Cột hấp phụ silicagel

Sản phẩm sau hấp phụ
Phân tích hàm lượng lưu huỳnh
tổng
Sản phẩm
TiO2
Đèn chiếu xạ
Sự phụ thuộc của hàm lượng lưu huỳnh
còn lại trong diesel 0,05 %S vào thời
gian phản ứng
Sự phụ thuộc của hàm lượng lưu huỳnh
còn lại trong diesel 0,25 %S vào thời
gian phản ứng
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ OXY HÓA XÚC TÁC CÁC HỢP CHẤT
LƯU HUỲNH TRONG DIESEL (tt)
KẾT LUẬN
Tỉ lệ xúc tác: TiO2/CNT (1/0,3)
Tỉ lệ xúc tác/nguyên liệu: 0,5g/60ml
Thời gian phản ứng: 2-3 giờ
Nhiệt độ phản ứng: nhiệt độ môi trường
Nguồn sáng: ánh sáng trắng đèn hơi cao áp
thủy ngân hoặc ánh sáng mặt trời.

Hiệu suất: 98,5%
1. Nguyễn Bá Thăng, Nghiên cứu công nghệ và các điều kiện chế tạo
ống nano cacbon đơn tường SWCNTs định hướng, siêu dài, sử dụng
Ethanol trên đế Si, Luận văn Thạc sĩ ngành Vật liệu và linh kiện
Nano, Trường Đại Học Công Nghệ.
2. Ngô Tuấn Anh, Nguyễn Đình Lâm, Xúc tác quang hóa “ Micro nano
composite” trên cơ sở TiO2-nano carbon mang trên vật liệu có cấu
trúc, Tuyển tập báo cáo Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học lần

6, Đại học Đà Nẵng-2008
3. H.Omidvar, F.K.Mirzaei, M.H.Rahimi1, Z.Sadeghian, A method for
coating carbon nanotubes with titanium, Volume 27, Issue 6, Dec
2012 Online English edition of the Chinese language journal.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
THANK YOU
FOR
ATTENTION