Tổng hợp xúc tác cacbon hóa mao quản trung bình từ nguồn bã tảo, ứng dụng để chuyển hóa dầu lanh thành biokerosen (tt)

THÔNG TIN TÓM TẮT VỀ NHỮNG KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN TIẾN SĨ
(Thông tin đưa lên trang Web)
Tên luận án: Tổng hợp xúc tác cacbon hóa mao quản trung bình từ nguồn bã tảo, ứng dụng
để chuyển hóa dầu lanh thành biokerosen
Ngành
: Kỹ thuật Hóa học
Mã số: 9520301
Nghiên cứu sinh: Trần Quốc Hải
Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Khánh Diệu Hồng
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

TÓM TẮT KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN
1. Chế tạo thành công xúc tác meso cacbon hóa bã tảo theo phương pháp khuôn mẫu mềm, sử
dụng tiền chất là biochar sunfo hóa (BS) và chất tạo cấu trúc CTAB, trong những điều kiện êm
dịu của quá trình ngưng tụ - bay hơi dung môi (thời gian 48 giờ, nhiệt độ 70ºC, tỷ lệ CTAB/BS
theo khối lượng là 0,8/1). Nhờ quá trình sunfo hóa, tiền chất rắn biochar đã được biến tính thành
biochar sunfo hóa, có khả năng phân tán trong dung dịch và tương tác với chất tạo cấu trúc để
hình thành hệ thống MQTB trật tự, có khung cấu trúc hữu cơ với bề mặt riêng cao và các kênh
mao quản thông thoáng; sở hữu các nhóm –SO3H có lực axit rất mạnh;
2. Nghiên cứu mở rộng được kích thước mao quản tập trung của xúc tác meso cacbon hóa bã tảo
từ ~25Å lên đến ~45Å nhờ quá trình xử lý ngưng tụ - thủy nhiệt. Kích thước mao quản này giúp
quá trình khuếch tán các chất phản ứng có kích thước động học lớn (triglyxerit trong dầu lanh)
đến tâm hoạt tính axit dễ dàng hơn nhờ có độ chọn lọc hình dáng cao; từ đó nâng cao được độ
chuyển hóa và độ chọn lọc, dẫn đến tăng hiệu suất biokerosen;
3. Sử dụng phương pháp TG-DSC kết hợp detector MS (TG-DSC-MS) để xác định thành phần
khí sinh ra trong quá trình phân tích nhiệt xúc tác. Qua đó có thể xác định chính xác từng quá
trình biến đổi theo nhiệt độ nung xúc tác, hiểu rõ hơn về bản chất các nhóm chức trong xúc tác.
Cũng nhờ phương pháp TG-DSC-MS, đã xác định được một cách định tính các loại tâm axit
cũng như độ mạnh yếu của chúng trong xúc tác;
4. Sử dụng phương pháp phân tích hóa lý hiện đại là phổ XPS để nghiên cứu sâu bản chất xúc tác
như trạng thái hóa trị, thành phần, năng lượng liên kết của các nguyên tố trong xúc tác... Qua đó

đã chứng minh được tâm axit Bronsted của nhóm –SO3H chính là tâm hoạt tính xúc tác meso
cacbon hóa, và cơ chế đưa nó vào hệ đa vòng thơm ngưng tụ trong xúc tác là cơ chế thế
electrophil, xảy ra trong quá trình sunfo hóa biochar.
TM Tập thể hướng dẫn

Hà Nội, ngày tháng 4 năm 2020
Nghiên cứu sinh

GS.TS Nguyễn Khánh Diệu Hồng

Trần Quốc Hải