Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Đánh giá chất lượng sản phẩm oxi hóa stiren và hoạt tính xúc tác LACeMeO3 bằng phương pháp sắc ký khí

ĐạI HọC QUốC GIA Hà NộI

Tr-ờng đại học KHOA HọC tù NHI£N
--------------------------------------

NGUYỄN QUANG ANH

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM OXI HĨA STIREN VÀ HOẠT
TÍNH XÚC TÁC LACeMeO3 BẰNG PHƯƠNG PHÁP SC Kí KH

Luận Văn thạc sĩ khoa học

Hà Nội, 2011


ĐạI HọC QUốC GIA Hà NộI

Tr-ờng đại học KHOA HọC tù NHI£N
-------------------------------------

NGUYỄN QUANG ANH

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM OXI HĨA STIREN VÀ HOẠT
TÍNH XÚC TÁC LACeMeO3 BẰNG PHƯƠNG PHÁP SC Kí KH

Chuyên ngành: Hóa phân tích
MÃ số: 60 44 29

Luận Văn thạc sĩ khoa học

Ng-ời h-ớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Tiến Thảo

Hà Nội, 2011


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Hóa học

MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn ....................................................................................................................................I
Danh mục các hình và bảng ..........................................................................................................
Iv

Mở Đầu...........................................................................................................1
Chương 1: Tổng quan ...................................................................................3
1.1.

Xúc tác perovskit ...............................................................................................................
3

1.1.1.

Giới thiệu perovskit ...........................................................................................................
3

1.1.2.

Cấu trúc perovskit .............................................................................................................
4

1.1.2.1. Cấu trúc lí tưởng ................................................................................................................
4

1.1.2.2. Thành phần khơng hợp thức của các perovskit .................................................................
8
1.1.3.

Tính chất của perovskit .....................................................................................................
11

1.1.3.1 Tính chất vật lý ..................................................................................................................
11

1.1.3.2 Tính chất axít – bazơ .........................................................................................................
12

1.1.3.2 Tính chất oxi hóa – khử.....................................................................................................
13
1.1.4

Các phương pháp tổng hợp ...............................................................................................
16

1.2.

Giới thiệu về phản ứng oxi hóa stiren ...............................................................................
17

1.3.

Sản phẩm phản ứng oxi hóa stiren ....................................................................................
19

Chương 2: Thực nghiệm ............................................................................

20

2.1.

Điề u chế xúc tác ................................................................................................................
20

2.2.

Nghiên cứu đặc trưng xúc tác bằng các phương pháp vật lý ............................................
22

2.2.1.

Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) .................................................................................
22

2.2.2.

Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) .........................................................................
23

2.2.3.

Phương pháp hấ p phu ̣ – giải hấp đẳ ng nhiê ̣t (Adsorption and Desorption) ......................
24

2.2.4

Khử hóa theo chương trình nhiệt độ .................................................................................
25

2.3.

Phản ứng oxi hóa pha lỏng stiren ......................................................................................
27

Nguyễn Quang Anh

ii

Luận văn thạc sĩ


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Hóa học

2.3.1.

Phản ứng oxi hố stiren .....................................................................................................
27

2.3.2.

Phân tích sản phẩm bằng phương pháp sắc ký ..................................................................
28

2.3.2.1 Sắc ký phổ liên hợp (GC/MS) ...........................................................................................
28

2.3.2.2 Điều kiện làm việc .............................................................................................................
29

2.3.2.3 Định lượng sản phẩm phản ứng ........................................................................................
29
2.3.3

Độ chuyển hóa và độ chọn lọc sản phẩm ..........................................................................
30

Chương 3: Kết quả và Thảo luận .................................................................
31
3.1.

Đặc trưng xúc tác ..............................................................................................................
31

3.1.1.

Đặc trưng cấu trúc của mẫu perovskit LaCoO3 và La0.9Ce0.1CoO3...................................
31

3.1.2.

Diện tích bề mặt riêng .......................................................................................................
32

3.1.3.

Hình ảnh SEM ...................................................................................................................
33

3.1.4.

Đường khử theo chương trình nhiệt độ .............................................................................
34

3.2.

Phản ứng oxi hóa stiren .....................................................................................................
36

3.2.1.

Vai trị của Ce4+ .................................................................................................................
38

3.2.2.

Ảnh hưởng của dung mơi ..................................................................................................
39

3.2.3.

Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng ...................................................................................
40

3.2.4.

Ảnh hưởng của thời gian phản ứng ...................................................................................
41

Kết luận .................................................................................................. .......
43
Tài liệu tham khảo
Phụ lục

Nguyễn Quang Anh

iii

Luận văn thạc sĩ


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Hóa học

DANH MỤC HÌNH VÀ BẢNG
Tên hình, bảng

TT

Trang

Các hình

1.1.

Cấu trúc lập phương lý tưởng của perovskit ABO3 .........................................................
4

1.2.

Cation A và B nằm ở tâm và góc hình lập phương trong ABO3 .......................................
5

1.3.

Sự méo cấu trúc perovskit .................................................................................................
6

1.4.

Cấu trúc orthorbombic và rbombohedral perovskit ..........................................................
7

1.5.

Mô hình cấu trúc lý tưởng perovskit LaCoPdO3 ..............................................................
9

1.6.

(a) cấu trúc perovskit lý tưởng; (b) và (c) là hai cách mô tả cấu trúc
kiểu perovskit bronmillerite ..............................................................................................
10

1.7.

Sự khử hóa và oxi hóa của LaCoO3 ở nhiệt độ khác nhau ................................................
13

1.8.

Đường cong giải hấp oxi theo chương trình nhiệt độ (O2-TPD) trên
xúc tác LaCo1-xCuO3 .........................................................................................................
15

1.9.

Đường cong giải hấp oxi theo chương trình nhiệt độ (O2-TPD) trên
xúc tác La1-xSrxCo(Fe)O3...................................................................................................
16

2.1

Sơ đồ điều chế perovskit theo phương pháp nghiền ........................................................
10

2.2.

Hình các mặt phản xạ trong nhiễu xa ̣ tia X .......................................................................

22

2.3.

Sơ đồ thiết bị kính hiển vi điện tử quét .............................................................................
24

2.4.

Sơ đồ thiết bị thí nghiệm khử hóa perovskit theo chương trình nhiệt độ ....................................
26

2.5.

Sơ đồ thiết bị phản ứng......................................................................................................
27

3.1.

Phổ nhiễu xạ tia X của mẫu xúc tác perovskit LaCoO3 và

31
La0.9Ce0.1CoO3 ...................................................................................................................

3.2.

Đường hấp phụ giải hấp nitơ ............................................................................................
33

3.3.

Ảnh SEM mẫu LaCoO3 .....................................................................................................
34

3.4.

Ảnh SEM mẫu LaCeCoO3................................................................................................
34

3.5.

Đường cong H2-TPR khử hóa perovskite LaCoO3 và
La0.9Ce0.1CoO3 theo chương trình nhiệt độ .......................................................................
35

Nguyễn Quang Anh

iv

Luận văn thạc sĩ


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

3.6.

Khoa Hóa học

Giản đồ sắc khí khí của mẫu sản phẩm oxi hóa stiren bằng oxi
khơng khí ...........................................................................................................................

36

3.7.

Phổ khối của các sản phẩm tạo thành từ phản ứng oxi hóa stiren .....................................
37

3.8.

So sánh hoạt tính xúc tác của hai mẫu LaCoO3 và La0.9Ce0.1CoO3
cùng điều kiện phản ứng....................................................................................................
38

3.9.

Phản ứng oxi hóa trong dung mơi và không dung môi .....................................................
39

3.10. Khảo sát sự phụ thuộc của nhiệt độ đến phản ứng oxi hoá stiren .....................................
40
3.11 Mối liên hệ giữa độ chuyển hóa và độ chọn lọc sản phẩm benzandehit
theo thời gian tiếp xúc trong thiết bị phản ứng gián đoạn ở 80oC.........................................
41
Các bảng
3.1

Hoạt tính xúc tác LaCeCoO3 trong phản ứng oxi hóa stiren
bằng khơng khí trong 4 giờ ...............................................................................................
40

Nguyễn Quang Anh

v

Luận văn thạc sĩ


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Hóa học

MỞ ĐẦU
Quá trình oxi hố chọn lọc là một trong những phản ứng cơ bản được lựa
chọn để định hướng các yêu cầu về công nghệ nhằm đạt hiệu quả kinh tế cao. Q
trình oxi hố bao gồm hai q trình là oxi hố điều chế và oxi hố phân huỷ. Trong
cơng nghệ tổng hợp hữu cơ, oxi hoá điều chế là một trong những q trình quan
trọng để chuyển hố các hợp chất hữu cơ thành những sản phẩm có giá trị là các
hợp chất trung gian để điều chế các chất hoạt động bề mặt, các chất phụ gia, thuốc
bảo vệ thực vật, các chất có hoạt tính sinh học… phục vụ khoa học công nghệ và
đời sống [1, 3-8].
Như đã biết, phần lớn xúc tác oxi hoá khử sử dụng trong công nghiệp hiện nay
đều dựa trên hỗn hợp oxít của các kim loại chuyển tiếp. Trong đó, nhiều dạng vật
liệu như: perovskit, spinen, hỗn hợp oxit kim loại chuyển tiếp… [7,8,10,39,51] có
hoạt tính tương đối tốt với cả phản ứng oxi hoá điều chế và phản ứng oxi hố phân
huỷ do chúng có các tính chất vật lý đa dạng [12,15,52]. Các vật liệu oxit tổng hợp
theo phương pháp thơng thường có diện tích bề mặt thấp [10,14,48,60]. Phương
pháp tổng hợp sol-gel có thể thu được diện tích bề mặt trung bình khoảng 30-50
m2/g, ngồi ra các oxit kim loại có độ bền cơ học thấp và dễ bị đầu độc bởi các hợp
chất chứa N, S nên chưa được ứng dụng nhiều trong công nghiệp [12,22,26]. Một
trong những phương pháp hiệu quả để tăng diện tích bề mặt của vật liệu perovskit là

tổng hợp perovskit ở nhiệt độ thấp bằng phương pháp nghiền cơ học [41-46,60].
Vật liệu điều chế từ phương pháp này cho nhiều tính chất q [47,49,60]. Ngồi ra,
phương pháp nghiền cơ học cịn cho phép điều chế các perovskit có cấu trúc khơng
hợp thức, kiểu AA’BB’O3-x hoặc các perovskit kém bền ở nhiệt độ cao (LaCuO3,
LaCoCuO3...). Ví dụ, tổng hợp LaCeCoO3, bằng phương pháp truyền thống thường
tạo ra hỗn hợp oxit CeOx, Co3O4 vì LaCeCoO3 dễ dàng phân hủy khi nung ở nhiệt
độ cao.
Do vậy, chúng tơi thực hiện q trình tổng hợp xúc tác LaCeCoO3 ở nhiệt độ
thấp bằng phương pháp nghiền trộn các oxit kim loại thành phần [45]. Trong nghiên

Nguyễn Quang Anh

1

Luận văn thạc sĩ


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Hóa học

cứu này, chúng tôi tổng hợp LaCeCoO3 và ứng dụng làm xúc tác cho phản ứng oxi
hóa stiren pha lỏng [6]. Chất lượng sản phẩm tạo thành được nghiên cứu và đánh
giá trên các hệ sắc ký [16].

Nguyễn Quang Anh

2

Luận văn thạc sĩ

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Hóa học

Chương 1
TỔNG QUAN
1.1. Xúc tác perovskit
1.1.1. Giới thiệu perovskit
Perovskit là một trong những xúc tác dị thể được sử dụng rộng rãi trong cơng
nghiệp hóa học hiện đại . Nó được phát hiê ̣n lần đầu tiên vào năm 1839 tại dãy núi
Ural (Nga) bởi nhà địa chất học Gustav Rose và tên gọi của nó xuất phát từ tên nhà
khống vật học người Nga L.A.Perovski [33]. Sau này, cùng với những phát hiện
mới, perovskit trở thành tên gọi của một họ khống vật oxit kim loại có cấu trúc
tương tự CaTiO3. Cơng thức tổng qt của chúng là ABO3, trong đó:
- A thường là cation kim loại đất hiếm, kiềm, kiềm thổ, hoặc các ion có kích
thước lớn như: La3+, Pb 2+, Bi2+... [33].
- B là cation kim loại chuyển tiếp 3d, 4d, 5d (Co, Cu, Ni, Cr,V, Pt, Pd, Rh,
Ru, Fe, Mn ...) [34, 37-53, 58].
Có tới 90% kim loại tự nhiên trong bảng hệ thống tuần hồn có thể tồn tại
dưới cấu trúc kiểu perovskit và điều này làm cho tính chất lý, hố của peroskit trở
nên phong phú. Sự đa da ̣ng của perovskit cịn do có thể thay thế một phần cation A
và B bằng các cation khác như A’ và B’ cho ra các perovskit phức hợp có cơng thức
tổng qt A1-xA’xB1-yB’yO3. Đặc biệt, trong các perovskit phức hợp có thể tồn tại
một số trạng thái oxi hố khơng bền của các ion kim loại. Ví dụ: hỗn hợp hoá trị
Cu2+- Cu3+ trong oxit hỗn hợp La-Ba-Cu [37, 34] góp phần phát triển chất siêu dẫn
ở nhiệt độ cao . Những đă ̣c tiń h trên giải thích tại sao tầm quan trọng của vật liệu
perovskit trong công nghiệp điện tử, hàng không, bán dẫn, điện từ, áp điện, điện
nhiệt, từ tính và quang điện cũng như ứng dụng chấ t xúc tác cho các phản ứng oxi

hóa khử [7, 34].
Tính chất của hệ perovskit rất khác so với các hệ oxit kim loại khác vì chúng
có khả năng dẫn điện bằng cả ion và electron. Ngồi ra, perovskit cịn có khả năng
cho oxi thấm qua mà khơng cần phải có điện cực hay dịng điện bên ngoài tác động
Nguyễn Quang Anh

3

Luận văn thạc sĩ


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Hóa học

vào [33]. Khi khảo sát đặc tính của perovskit người ta thường chú ý đến vị trí khiếm
khuyết (các lỗ trống) của các anion oxi trong hệ. Các lỗ trống này xuất hiện trong
quá trình hình thành mạng lưới tinh thể perovskit ở nhiệt độ khoảng 5000C. Ở nhiệt
độ cao hơn thì các lỗ trống anion của oxi trong mạng lưới tinh thể perovskit được
hình thành liên tục do sự trao đổi các vị trí lỗ trống xảy ra liên tục. Do vậy, khả
năng oxi thấm qua bề dày là rất cao. Một nguyên nhân khác làm tăng dòng oxi thấm
qua là do sự thay thế của một cation hoá trị cao vào hệ dẫn tới kết quả là có hai loại
bù đắp điện tích, nghĩa là có sự phụ thuộc điện tử và ion vào áp suất riêng phần của
oxi trong hệ. Nhiều cơng trình nghiên cứu đã chứng tỏ tính chất hấp phụ và giải hấp
oxi bề mặt cũng như mạng lưới của các perovskit có liên quan chặt chẽ đến hoạt
tính xúc tác oxi hố [9,30, 60]. Chính vì vậy, perovskit được ứng dụng làm xúc tác
oxi hóa, khử cho nhiều q trình hóa học [10-12,37,48,54 ].
1.1.2. Cấu trúc perovskit
1.1.2.1. Cấu trúc lí tưởng
Cấu trúc lí tưởng của perovskit là cấu trúc dạng lập phương thuộc nhóm

Pm3m-O 1h [33]. Mỗi đơn vị cấu trúc của perovskit có cơng thức ABO3 (hình 1.1)
trong đó:
- A là cation có 12 liên kết với các anion oxi (số phối trí 12), là tâm của lập phương.
- B là cation có 6 liên kết với các anion oxi (số phối trí 6), là tâm của bát diện.
- Cation A có kích thước lớn hơn cation B

Hình 1.1: Cấu trúc lập phương lý tưởng của perovskit ABO3
Nguyễn Quang Anh

4

Luận văn thạc sĩ


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Hóa học

Có hai cách mô tả cấu trúc tinh thể perovskit [33, 34]:
- Nếu cation B nằm ở tâm của lập phương thì 6 anion oxi nằm ở tâm của các
mặt và 8 cation A nằm ở đỉnh (hình 1.2a).
- Nếu cation A nằm ở tâm của lập phương thì 12 anion oxi nằm ở trung điểm
các cạnh và 8 cation B nằm ở 8 đỉnh của lập phương (hình 1.2b).

(a)

(b)

Hình 1.2 Cation A và B nằm ở tâm và góc hình lập phương trong ABO3
Trong cấu trúc lý tưởng, tế bào đơn vị là một hình lập phương có độ dài cạnh

là a (cịn gọi là kích thước mạng lập phương đơn vị hay thơng số tế bào cơ sở), ta có:
- Độ dài liên kết B-O: a/2
- Độ dài liên kết A-O: a

2

- Phương trình liên hệ giữa các bán kính ion:
r A + r O = 2 ( rB + r O )
(rA, rB, rO lần lượt là bán kính của các ion A, B, O) [33].
Tuy nhiên, thực tế cho thấy cấu trúc lập phương vẫn được duy trì trong hợp
chất ABO3 ngay cả khi phương trình trên khơng hồn tồn đúng. Sự sai lệch về bán
kính ion dẫn đến sự thay đổi thơng số mạng và tính đối xứng, tức là các nút mạng di
chuyển một cách hệ thống và không làm thay đổi thành phần vật liệu (chuyển pha
chuyển dịch). Ví dụ: trong các perovskit ABO3 (SrTiO3, BaTiO3, NaNbO3,...) thơng
thường góc liên kết B-O-B là 180oC và các độ dài liên kết B-O bằng nhau. Sự quay

Nguyễn Quang Anh

5

Luận văn thạc sĩ


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Hóa học

của các đa diện (cụ thể là bát diện TiO6 trong SrTiO3) trong mạng gây ra sự thay đổi
đối xứng (từ đối xứng lập phương - cubic ở nhiệt độ cao sang đối xứng trực thoirhombohedral ở nhiệt độ thấp). Lúc này, góc liên kết B-O-B sẽ lệch khỏi 180oCvà
các độ dài liên kết B-O khơng cịn bằng nhau nữa. Hiện tượng này gọi là sự méo

cấu trúc perovskit với bản chất là sự nghiêng các bát diện BO6(hình 1.3 và 1.4).

Hình 1.3. Sự méo cấu trúc của perovskit
Sự méo cấu trúc có thể xảy ra ở nhiệt độ phịng, nhưng ở nhiệt độ cao sẽ trở
lại cấu trúc lập phương lý tưởng. Goldschmidt đã đưa ra thừa số dung sai t nhằm
giới hạn sự sai lệch của bán kính các ion, được định nghĩa theo biểu thức sau (áp
dụng ở nhiệt độ phòng) [33]:
t =( rA + r0 )/ 2 ( rB + r0 )
Khi t = 1 ta có cấu trúc perovskit lý tưởng lập phương. Thường thì t < 1
(0,75 < t < 1), tuy vẫn tồn tại pha tinh thể perovskit song không thể tránh khỏi sự
méo cấu trúc, lúc này cấu trúc biến dạng thành tứ diện mặt thoi hoặc các hệ có đối
xứng thấp hơn [33]. Cụ thể:
Với 0,75< t <0,9 : cấu trúc perovskit ở dạng orthorhombic (tà phương, hình 1.4a).
Với 0,9< t <1 : cấu trúc perovskit ở dạng rhombohedral (hình thoi, hình 1.4b).

Nguyễn Quang Anh

6

Luận văn thạc sĩ


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Hóa học

(a)

(b)

Hình1.4. Cấu trúc orthorhombic và rhombohedral perovskit
Thực vậy, khi nghiên cứu sự chuyển dịch cấu trúc trong perovskit phức hợp
La0,9Te0,1Mn1-xCoxO3 (0 ≤ x ≤ 0.25) gây ra bởi sự thay đổi nồng độ thay thế của
cation Co vào vị trí cation Mn, người ra quan sát thấy thừa số dung sai t giảm dẫn
đến cấu trúc tinh thể thay đổi từ rhombohedral (x ≤ 0,15) sang orthorhombic (x ≤
0,20). Nếu coi bán kính trung bình của cation A là cố định thì rõ ràng sự méo cấu
trúc thu được là do sự thay thế một phần cation Mn3+ bằng cation Co3+. Ngoài ra,
người ta cịn thấy rằng, góc liên kết Mn-O-Mn và độ dài liên kết Mn-O có ảnh
hưởng quyết định đến trạng thái cấu trúc của perovskit. Ở nồng độ thay thế thấp, 0
≤ x ≤ 0,15, góc liên kết Mn-O-Mn giảm còn dộ dài liên kết Mn-O lại tăng [33, 49].
Tuy nhiên, với x > 0,15 lại xảy ra sự tăng góc liên kết Mn-O-Mn và sự giảm độ dài
liên kết Mn-O [33, 49]. Khi bán kính của cation thay thế nhỏ hơn bán kính trung
bình của cation Mn, liên kết Mn-O mới được kéo giãn ra dẫn đến sự tăng góc liên
kết Mn-O-Mn. Do đó, thay thế Mn3+ bằng Co3+, xảy ra cân bằng: Mn3+ + Co3+ 
Mn4+ + Co2+. Theo kết quả tính tốn, ta có bán kính trung bình của ion Mn là
R(Mnav) = 0,668 Ao, và nhỏ hơn bán kính ion Co2+ (0,745 Ao), song lại lớn hơn bán
kính ion Co3+ (0,61 Ao) [34,44, 49]. Vì vậy, ion Co2+ có tác động nén liên kết MnO-Mn, trong khi ion Co3+ lại kéo dãn liên kết đó ra. Coban tồn tại dưới dạng Co2+
trong các mẫu có 0 ≤ x ≤ 0,15, khi hàm lượng Co tăng, Co3+ bắt đầu xuất hiện và
tăng dần. Như vậy, khi 0 ≤ x ≤ 0,15, tuy có xuất hiện một lượng nhỏ Co3+ song chủ

Nguyễn Quang Anh

7

Luận văn thạc sĩ


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Hóa học

yếu vẫn là Co2+ nên cấu trúc tinh thể có dạng rhombohedral. Còn với những mẫu
0,20 ≤ x ≤ 0,25, tồn tại Co2+ và phần lớn Co3+ nên cấu trúc tinh thể theo kiểu
orthorhombic [49].
Tương tự, khi nghiên cứu perovskit La1-xCaxMnO3± y [55] (0 ≤ x ≤1 ; - 0,04 ≤
y ≤ 0,24), thấy rằng oxi dư là do sự bù một phần Mn3+ (d4) vào Mn4+ (d3) trong
mạng của cation B. Chính hiệu ứng Jahn-Teller của ion Mn3+ gây nên sự méo cấu
trúc perovskit, do đó sự méo sẽ giảm nếu tăng hàm lượng Mn 4+. Mặc dù vậy, cấu
trúc perovskit vẫn bị méo khi nồng độ Mn4+ đạt cực đại bởi sự thay thế La bằng Ca.
Bản chất của kiểu méo này là sự nghiêng bát diện MnO6, phổ biến với các perovskit
có cation trung tâm nhỏ. Với 0 ≤ x < 0,5, cấu trúc tinh thể thuộc nhóm R-3c,
hexagonal. Sự chuyển dịch trạng thái cấu trúc sang nhóm Pbnm, orthorhombic xảy
ra khi 0,5 ≤ x ≤ 1 [53].
Ngoài cấu trúc lập phương lí tưởng, các perovskit cịn xuất hiện dưới các dạng
có cấu trúc đối xứng khác: đơn tà (monoclinic), tam tà (triclinic), tứ diện (tetragonal),
lục giác (hexagonal), tà phương (orthorhombic), hình thoi (rhombohedral). Tuy nhiên,
hai dạng cấu trúc tà phương và hình thoi là thường gặp nhất.
1.1.2.2. Thành phần không hợp thức ở các perovskit
Nhằm giữ cấu trúc và độ bền của perovskit ổn định thì ngồi u cầu về bán
kính ion cũng cần quan tâm đến yêu cầu về điện tích. Trong cấu trúc perovskit tổng
điện tích của hai cation A và B phải bằng tổng điện tích của anion oxi. Như vậy, có
thể phân bố điện tích của các cation như sau: A1+B5+O3, A2+B4+O3 và A3+B3+O3.
Thực tế, khi thay thế một phần các cation A hoặc (và) B bằng các cation A’, B’ sẽ thu
được các perovskit phức hợp dạng: A1-xA’xBO3, AB1-yB’yO3 và A1-xA’xB1-yB’yO3
(hình 1.5). Tuy nhiên, khi các cation đem thay thế và các cation bị thay thế khơng
đồng hố trị thì cơng thức tổng quát của perovskit trở thành A1-xA’xB1-yB’yO3±, tức là
xảy ra sự thiếu hụt cation ở vị trí A hoặc B hoặc cả ở vị trí anion oxi. Thực ra, lỗ
trống anion ln phổ biến hơn lỗ trống cation. Ví dụ rõ nhất là perovskit với lỗ trống

Nguyễn Quang Anh

8

Luận văn thạc sĩ


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Hóa học

anion tạo thành kiểu cấu trúc brownmillerite Ca2Fe2O5 [58] và La2Ni2O5 [39]. Trong
đó có 1/6 anion oxi trở thành lỗ trống.

Hình 1.5 Mơ hình cấu trúc lý tưởng perovskit LaCoPdO3
a. Thành phần không hợp thức của anion
Do sự đưa oxi vào cấu trúc perovskit bất lợi về mặt nhiệt động nên sự thiếu
hụt oxi dễ xảy ra và phổ biến hơn sự thừa oxi. Có rất ít ví dụ về perovskit thừa oxi:
LaMnO3+, Ba1-LaTiO3+/2 và EuTiO3+. Trong đó, LaMnO3,12 [49] là perovskit
đặc trưng nhất. Nghiên cứu nhiễu xạ nơtron cho thấy ở đây có sự thiếu hụt cation
La3+ và cation Mn3+ do sự loại bỏ La3+ dưới dạng La2O3. Lúc này công thức chính
xác của perovskit chứa các lỗ trống cation La3+ và cation Mn3+. Nhiều perovskit
thiếu hụt oxi được mô tả dưới dạng perovskit siêu cấu trúc AnBnO3n-1, mà cách sắp
xếp phụ thuộc vào kích thước, cấu hình electron và số phối trí của cation A và
cation B [53]. Trong khi hầu hết các cation 3d đều dẫn đến việc hình thành pha
AnBnO3n-1 thì riêng họ niken ít được nghiên cứu do khó tạo thành perovskit có cả hai
trạng thái oxi hoá. Crespin và đồng nghiệp [24] phát hiện ra rằng pha La2Ni2O5 (khi
Ni thể hiện trạng thái oxi hoá +2) là hệ monoclinic, biểu diễn kiểu cấu trúc
brownmillerite. Kiểu cấu trúc đặc biệt này có hai cách mơ tả (hình 1.6b, 1.6c).

Nguyễn Quang Anh

9

Luận văn thạc sĩ


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

(a)

(b)

Khoa Hóa học

(c)

(d)

(e)

Hình 1.6. (a) cấu trúc perovskit lý tưởng ;(b) và (c) là hai cách mô tả cấu trúc
perovskit kiểu brownmillerite
Theo Crespin [24], lỗ trống oxi xuất hiện ở tâm hai mặt kề nhau của lập
phương tạo thành các lớp bát diện nằm xen kẽ với các lớp tứ diện dọc theo trục định
hướng c (hình 1.6.b). Tuy nhiên, hợp chất này với sự xuất hiện các lớp hình vng
của Ni2+ nằm xen kẽ với các lớp bát diện Ni2+, tạo ra bởi sự thiếu hụt oxi ở tâm hai
mặt đối nhau của lập phương (hình 1.3.c) [34]. Với LaCuO3 [33,57] thành phần hợp
thức chỉ tồn tại ở điều kiện áp suất oxi cao (6.5GaP) và nhiệt độ 1670K, và khi đó
người ta đề xuất rằng ion đồng ở dạng ion Cu3+chiếm 100%. Ở điều kiện thường,
một lượng oxi bị mất đi là công thức của perovskit lúc này là LaCuO3-δ. Perovskit

LaCuO3- [57] đặc biệt bền khi 0,0 ≤  ≤ 0,5, nó có nhiều lỗ trống oxi trong cấu trúc
và khả năng hình thành lớp vỏ bề mặt CuO6 đa diện (với Cu3+) gồm rất nhiều ion
oxi không bền. Điều này giải thích hoạt tính xúc tác cao của LaCuO3 trong phản
ứng oxi hố CO [48].
b. Sự khơng hợp thức của cation
Cation B với điện tích lớn và bán kính nhỏ khiến cho sự xuất hiện lỗ trống ở
vị trí B khơng thuận lợi về nhiệt động học do đó kém phổ biến hơn so với lỗ trống ở

Nguyễn Quang Anh

10

Luận văn thạc sĩ


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Hóa học

vị trí A. Thực vậy, cation A có kích thước lớn lại tỏ ra phổ biến hơn, ví dụ:
Cu0,5TaO3, La2/3TiO3.
Như đã nói ở trên, các perovskit ABO3+ khơng nên hiểu là có sự xuất hiện
anion oxi dư mà là do sự thiếu hụt cả hai loại cation A và B dẫn đến số lượng anion
oxi nhiều hơn 1,5 lần tổng số lượng cation có trong tinh thể. Ví dụ, perovskit
LaMnO3+ có cơng thức chính xác là La1-xMn1-yO3 với x = /(3+); x = y [49]. Khi
tăng lỗ trống cation trong tinh thể khiến cho thể tích tế bào giảm từ 58,86 xuống chỉ
cịn 56,9 (Ao)3. Thêm vào đó, khi nghiên cứu mối quan hệ giữa sự phân bố lỗ trống
cation trong các perovskit (La, M)MnO3+ (M = Ca, Na) tính chất từ tính của chúng,
người ta thấy rằng khi sự phân bố lỗ trống cation khác nhau thì cho cấu trúc tinh thể
và kiểu thay thế ion khác nhau. Thực tế cho thấy sự phân bố lỗ trống cation phụ

thuộc rất lớn vào q trình tổng hợp và bản chất điện tích… bán kính của cation
[33, 49].
1.1.3. Tính chất của perovskit
1.1.3.1. Tính chất vật lý
Như đã biết, hơn 90% các kim loại tự nhiên bền trong cấu trúc perovskit.
Hơn thế nữa, ta cịn có thể thay thế một phần kim loại A và B bằng kim loại A’ và
B’, A” và B”,... trong cấu trúc perovskit tạo thành rất nhiều perovskit phức hợp. Do
đó, thành phần của perovskit và các dẫn xuất của nó là vơ cùng đa dạng [33]. Nhờ
đó, các tính chất vật lí của perovskit cũng rất phong phú như: tính chất từ tính
(SrRuO3), tính chất điện (BaTiO3), tính chất quang học [34]. Nhiều hợp chất thể
hiện tính điện mơi, một số khác có tính dẫn điện như kim loại, cịn đa số có tính bán
dẫn. Một số perovskit chứa Cu thể hiện tính chất siêu dẫn ở nhiệt độ 40K
[55,56,58], thu hút sự quan tâm của ngành vật liệu siêu dẫn mới. Tính chất quang
học của perovskit được ứng dụng làm vật liệu mơ hình cho các nghiên cứu quang
phổ trong vùng hồng ngoại, nhìn thấy và tử ngoại.
Hoạt tính xúc tác của perovskit được nghiên cứu đầu tiên bởi Parravano [48].
Khi tác giả tiến hành phản ứng oxi hóa CO trên perovskit của các kim loại chuyển

Nguyễn Quang Anh

11

Luận văn thạc sĩ


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Hóa học

tiếp. Cùng với những nghiên cứu sau này, các nhà khoa học thấy rằng hoạt tính xúc

tác của perovskit phụ thuộc vào các yếu tố: khả năng hấp thụ chất phản ứng, khả
năng oxi hoá-khử của các cation trong mạng cấu trúc tinh thể perovskit, tính axitbazơ, độ bền nhiệt cơ học, độ bền nhiệt và bề mặt riêng của xúc tác. Trong khi đó,
các perovskit có độ bền cơ học cao và thường khá bền nhiệt, đáp ứng tiêu chuẩn của
vật liệu xúc tác đa chức năng [33,36,50,52,55].
1.1.3.2. Tính axit-bazơ
Trong perovskit luôn tồn tại các tâm axits Lewis và Bronsted. Người ta
thường xác định bằng cách quan sát sự hấp phụ pyridin, amoniac trên thiết bị quang
phổ hồng ngoại. Các tâm axit xác định được bao gồm:
Tâm Bronsted: MO-H+ : N(C5H5)
Tâm Lewis: OM : N(C5H5)
Tâm axit Lewis của một số perovskit (LaMnO3, LaFeO3, ...) [35,55] được
phát hiện với sự xuất hiện các giải phổ hấp thụ ở băng tần 1595, 1490, 1440 cm-1
của phổ hồng ngoại hấp phụ piridin. Với LaCrO3 [33] lại xuất hiện các pic có cường
độ thấp hơn thể hiện sự có mặt của tâm axit Lewis ít hơn. Khi khử bằng H2, phổ hấp
phụ pyridin xuất hiện dao động đặc trưng cho các tâm axit Bronsted với tần số dao
động yếu 1540-1545 cm-1. Nếu vật liệu đã hấp phụ H2O thì sự phân ly của H2O làm
tăng nồng độ nhóm -OH trên bề mặt perovskit kéo theo sự tăng cường độ pic của
phổ hồng ngoại phát hiện tâm axit Bronsted.
Độ bazơ của perovskit đươ ̣c xác định bởi sự hấp phụ axit benzoic hoặc CO 2,
được ứng dụng xác định tính chất bazơ của vật liệu perovskit trong các phản ứng
oxi hóa, andol hóa...
1.1.3.3 Tính chất oxi hố-khử
Perovskit chứa các ngun tố kim loại ở vị trí B. Nên có thể thực hiện q
trình chuyển hóa cation kim loại chuyển tiếp thành các hạt kim loại phân tán trên bề
mặt oxit đất hiếm. Q trình khử hóa ion kim loại chuyển tiếp có thể xảy ra qua một

Nguyễn Quang Anh

12

Luận văn thạc sĩ


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Hóa học

hoặc nhiều giai đoạn. Crespin [24] và cộng sự đề xuất rằng q trình khử hóa
LaCoO3 bằng H2 xảy ra qua hai giai đoạn sau:
Bước 1: Khử Co3+Co2+:

LaCoO3 + 1/2 H2 LaCoO2.5

Bước 2: Khử Co2+ Co0 :

LaCoO2.5 + H2 1/2 La2O3 + Co ở khoảng 880K

ở khoảng 660K

Tác giả cùng quan sát mức độ khử hóa của Co3+ cũng như thay đổi thành
phần cấu trúc perovskit LaCoO3 theo thời gian. Hình 1.7 mơ tả mối quan hệ giữ
thành phần khử hóa và mức độ khử ion Co3+ [24]. Chúng ta nhận thấy ở thời gian
đầu xảy ra phản ứng ở 400K thu được hàm lượng Co kim loại rất nhỏ. Tuy nhiên,
Co3+ nhận đủ 3 electron và chuyển về Co sau 3 giờ phản ứng ở 400oC.

e-/mol
3

Reduction at 400oC
Reduction at 500oC

2

Re-oxidation at 400oC

`

Time (hr)
0
0

1

2

3

4

5

6

Hình 1.7. Sự khử hóa và oxi hóa của LaCoO3 ở nhiệt độ khác nhau [24]
Trong trường hợp này, tác giả [24] quan sát thấy sự hình thành của các hạt
nano coban phân tán trên bề mặt La2O3. Để kiểm chứng, Cepsin [24] tái oxi hóa
Co/La2O3 bằng cách phản ứng với oxi hóa ở 400oC (hình 1.7) và thu được LaCoO3
tinh khiết.
Nguyễn Quang Anh

13

Luận văn thạc sĩ


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Hóa học

Tuy nhiên, nếu xử lý Co/ La2O3 ở nhiệt độ 800oC trong dịng khí trơ (He), thì
sự oxi hóa (Co0 + La2O3) không khôi phục lại được cấu trúc perovskit ban đầu, thay
vào đó là pha hỗn hợp Co3O4, La2O3, LaCoO3 được hình thành [33]. Tính khơng
thuận nghịch trong chu trình khử này là do sự tăng kích thước tinh thể của những hạt
coban khi xử lí nhiệt ở nhiệt độ cao [24,34].
Do vậy, để tăng độ phân tán của kim loại chuyển tiếp bằng cách thực hiện
phản ứng khử dưới điều kiện nhẹ nhàng. Q trình oxi hóa cần thực hiện từng bước
oxi hóa sử dụng oxi lỗng (hoặc khơng khí). Nhờ vậy, cấu trúc perovskit hồn tồn
có thể khơi phục thơng qua chu trình oxi hóa khử thuận nghịch. Trong hai trường hợp
này, kích thước perovskit tái sinh nhỏ hơn kích thước perovskit ban đầu [33, 46].
Khả năng khử của perovskit phụ thuộc vào bản chất của cation ở vị trí A và
kích thước của nguyên tố ở vị trí B. Nó liên quan đến năng lượng liên kết giữa các
cation kim loại và anion oxi. Với dãy perovskit LaBO3 (B = Cr, Fe, Co, Ni), người
ta thấy LaCrO3 khó bị khử nhất, rồi lần lượt đến LaFeO3, LaCoO3, LaNiO3. Do đó
có thể dự đốn khả năng oxi hố sẽ tăng theo trật tự: LaCrO3 < LaFeO3 < LaCoO3
< LaNiO3. Tuy nhiên, độ bền nhiệt lại biến thiên theo chiều ngược lại [33].
Mục 1.1.2 đã trình bày cấu tạo của perovkit và các dạng lệch lạc của cấu
trúc, thành phần nguyên tố; dẫn đến sự tạo thành các lỗ trống, khuyết tật trong tinh
thể perovskit. Các lỗ trống này là các trung tâm hấp thụ oxi phân tử trên bề mặt
perovskit. Do vậy, hầu hết các perovskit đều chứa một lượng đáng kể oxi hấp phụ
trên các lỗ trống. Lượng oxi hấp phụ trên bề mặt peroskit phụ thuộc vào số lượng

khuyết tật hay thành phần hợp thức của perovskit. Thông thường, khi thay thế bất
kỳ nguyên tố ở vị trí A hay B đều làm tăng số lượng lỗ trống; dẫn đến sự gia tăng
hàm lượng oxi hấp phụ. Thực vậy, hình 1.8 minh họa sự thay đổi hàm lượng oxi
hấp phụ trên mỗi dạng perovskit có tỉ lệ Co/Cu khác nhau. Trong trường hợp “lý
tưởng” LaCoO3, chúng ta quan sát thấy lượng nhỏ oxi giải hấp ở nhiệt độ trên
500oC. Tuy nhiên, nhiệt độ giải hấp xuống, đồng thời cường độ pic thấp tăng mạnh.
chứng tỏ bề mặt xúc tác perovskit thế giàu oxi hấp phụ hơn LaCoO3 [41]. Đường

Nguyễn Quang Anh

14

Luận văn thạc sĩ


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Hóa học

cong giải hấp oxi theo chương trình nhiệt độ càng thay đổi xuống tương tự khi thay
thế các nguyên tố ở vị trí A bằng ion kim loại khác.

Hình 1.8. Đường cong giải hấp oxi theo chương trình nhiệt độ (O2-TPD)
trên xúc tác LaCo1-xCuO3 [44]
Tetsuro và cộng sự [55] báo cáo rằng hàm lượng oxi hấp phụ tăng mạnh khi
thay thế 20% La bằng Sr trong perovskit LaCoO3. Hình 1.9 minh họa điều này. Rõ
ràng là oxi ban đầu thoát ra ở nhiệt độ trên 200oC trong khi mẫu LaCoO3 chuẩn hầu
như không giải hấp oxi. Kết quả tương tự đối với perovskit LaFeO3 thế. La bằng Sr
(hình 1.9). Điều này cịn thể hiện trên đường cong giải hấp oxi của mẫu LaFeO 3 và
LaSrFeO3.

Từ đây, ta có thể thấy rằng bề mặt của perovskit tồn tại một lượng đáng kể
oxi phân tử hấp phụ [33,34,55]. Do vậy, chúng ta có thể ứng dụng làm xúc tác cho
các q trình oxi hóa các hợp chất hữu cơ nhẹ [10,12,26].

Nguyễn Quang Anh

15

Luận văn thạc sĩ


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Hóa học

La0.8Sr0.2CoO3
LaCoO3
La0.8Sr0.2FeO3
LaFeO3
200

400

600

800

Temperature (oC)
Hình 1.9. Đường cong giải hấp oxi theo chương trình nhiệt độ (O2-TPD)
trên xúc tác La1-xSrxCo(Fe)O3 [55]

1.1.4. Các phương pháp tổng hợp perovskit
Các phương pháp tổng hợp rất phong phú, nó có thể được tổng hợp từ pha
rắn, pha khí, từ dung dịch [33,34] hay là tổng hợp trên chất mang [9].
Phương pháp cổ điển nhất là nghiền trộn thật kĩ các oxit kim loại hoặc là các
muối nitrat, cacbonat, hidroxit của kim loại theo tỉ lệ thích hợp rồi nung ở nhiệt độ
cao nên sản phẩm có kích thước lớn, không đồng đều [33].
Phương pháp ưu việt và phổ biến hơn hiện nay là phương pháp tổng hợp sol – gel.
Phương pháp sol-gel phát triển rất đa dạng nhưng có thể quy về ba hướng [33]:

Nguyễn Quang Anh

16

Luận văn thạc sĩ


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Hóa học

- Thuỷ phân các muối,
- Thuỷ phân các ancoxit,
- Tạo phức.
Năm 1967, M.P.Pechini đăng kí bằng sáng chế tại Mĩ số 3.300.697 về tổng
hợp titanat, pirconat và niobat chì và kim loại kiềm thổ dưới dạng bột và màng. Sau
này trong các tài liệu khoa học được gọi là phương pháp Pechini. Theo phương
pháp này, các oxit phức hợp được tổng hợp bằng cách thêm axit xitric, etylenglycol
vào dung dịch muối của các kim loại có trong thành phần (định tính và định lượng)
của oxit phức hợp, khuấy và đun nóng cho tới khi tạo gel đồng nhất. Gel này dính

như nhựa nên được gọi là nhựa. Làm khô dung môi thu được xerogel. Nung xerogel
thu được oxít phức hợp perovskit. Phần hữu cơ của phức trong những điều kiện nhất
định sẽ trùng hợp với nhau tạo thành các phân tử lớn polime hoặc mạng đa chiều.
Kết quả là độ nhớt của dung dịch tới một lúc nào đó sẽ tăng đột ngột và sol chuyển
thành gel. Người ta giả thiết về sự tạo gel theo phương pháp sol-gel citrat như sau:
dung dịch  phức đơn nhân  phức đa nhân  sol  gel.
Ưu điểm của phương pháp Pechini là tạo được hỗn hợp có độ đồng đều cao
và diện tích bề mặt lớn do tạo các polime đa chiều. Trong khi đó, phương pháp tổng
hợp thơng qua phản ứng pha khí chủ yếu dùng để tổng hợp các màng perovskit, có
sử dụng nhiều kĩ thuật vật lí: kĩ thuật laser, bay hơi chùm điện tử... Còn phương
pháp tổng hợp perovskit trên chất mang chủ yếu dùng trong lĩnh vực vật liệu xúc
tác, nhằm làm tăng bề mặt riêng, hoạt tính oxi hố- khử, tính chọn lọc sản phẩm và
độ bền cấu trúc của xúc tác. Các perovskit thường được mang trên một số chất như:
cordierit (2Al2O3. 5Perovskit.2MgO), La2O3.19Al2O3, Ce4+, PrO2…vật liệu mao
quản trung bình… [9,33,34]. Các perovskit điều chế bằng phương pháp này cho
điện tích bề mặt riêng lớn, đóng vai trị quan trọng trong các phản ứng oxi hóa các
hợp chất hữu cơ [9,11,12], các hydrocacbon [33] và cacbonmonoxide [55].
1.2. Giới thiệu về phản ứng oxi hóa stiren
Phản ứng oxi hóa stiren thường thực hiện ở pha lỏng và tạo thành hỗn hợp
các sản phẩm, tùy thuộc vào điều kiện tiến hành phản ứng, xúc tác, tác nhân oxi
Nguyễn Quang Anh

17

Luận văn thạc sĩ


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Hóa học

hóa…Ngồi ra sản phẩm của q trình này là stiren oxit khơng bền, dễ dàng bị
chuyển hóa thành benzanđehit theo sơ đồ phản ứng sau:

Theo sơ đồ trên, phản ứng tạo ra benzandehit là một nguyên liệu quý có ứng
dụng trong nhiều ngành công nghiệp như: công nghệ thực phẩm, dược phẩm, chất
màu, thuốc bảo vệ thực vật… Hiện nay, benzandehit được sản xuất bằng cách oxi
hóa các chất: ancol benzylic, stiren, toluen, benzen,… Trong đó, ancol benzylic và
stiren là hai chất được chú ý nhất [9,32,37,38]. Nhiều cơng trình trên thế giới nghiên
cứu oxi hoá stiren thành benzandehit sử dụng xúc tác Cu2(OH)PO4 và CoCl2 làm
xúc tác nhưng hiệu suất không cao [20,25]. Ngồi ra, để oxi hố nối đơi C = C
thành andehit hoặc xeton người ta có thể sử dụng các xúc tác dạng nano spinel
MgxFe3-xO4, peoxo vanadium, TS-1…[21]. Năm 2007, Liang Niel và các đồng
nghiệp [32] đã thực hiện phản ứng oxi hoá stiren thành benzandehit sử dụng tác
nhân oxy hoá là O2 ở 1000C, 10 atm trên hệ xúc tác TiO2/ SiO2 [32]. Kết quả cho
thấy hiệu suất và độ chọn lọc của phản ứng phụ thuộc vào diện tích bề mặt của xúc
tác. Độ chọn lọc có thể đạt được tới 100% nhưng hiệu suất cịn khá thấp và phản
ứng phải thực hiện trong khoảng thời gian ngắn (1 giờ), còn khi tiến hành trong 4
giờ thì độ chọn lọc giảm xuống 93,8%. Nhược điểm của phản ứng là tiến hành ở áp
suất cao (10atm), nhiệt độ 100oC nên khó kiểm sốt và cho nhiều sản phẩm phụ, đặc
biệt q trình polime hố diễn ra nhanh [32].
Điều đó cho thấy q trình oxi hóa ankyl đồng thể hay dị thể đều gặp phải
nhiều vấn đề liên quan đến phản ứng, dây truyền công nghệ, môi trường. Đối với
phản ứng đồng thể thường cho sản phẩm chọn lọc nhưng phải tách loại sản phẩm
sau phản ứng và phát sinh một lượng lớn muối kim loại nặng thải ra môi trường [15,
20, 21]. Với xúc tác dị thể cho ra sản phẩm oxi hóa sâu và tiến hành ở nhiệt độ cao
hơn [9, 12, 22].
Do vậy, nhiệm vụ đặt ra của đề tài luận văn này là nghiên cứu thăm dò hoạt
Nguyễn Quang Anh

18

Luận văn thạc sĩ


Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Khoa Hóa học

tính oxi hóa stiren bằng oxi khơng khí trên hệ xúc tác nano perovskit và đánh giá
chất lượng sản phẩm tạo thành bằng phương pháp sắc ký.

1.3. Sản phẩm phản ứng oxi hóa stiren
Benzanđehit là chất lỏng khơng màu, sơi ở 1800C, có mùi thơm hắc đặc
trưng (mùi dầu hạnh nhân). Benzanđehit là một hợp chất có ứng dụng rất lớn:
- Là chất trung gian của quá trình sản xuất các sản phẩm thơm dùng làm nước
hoa hoặc trong thực phẩm: Xinamanđehit và dẫn xuất.
- Benzanđehit là chất trung gian tạo ra các rượu thơm, axit benzoic và các sản
phẩm ứng dụng trong nhiếp ảnh.
Ngồi ra, từ benzanđehit người ta có thể sản xuất các sản phẩm thuốc như:
- Clorampheniol (C11H12O2N2Cl2): Thuốc kháng sinh khơng màu, có trong thuốc
nhỏ mắt.
- Epheđrin (C10H15O): Có trong thuốc nhỏ mũi. Tác động lên cuống phổi,
huyết áp, mạch máu, hệ thần kinh trung ương.
- Ampicilin: Thuốc kháng sinh mạnh, chữa được nhiều bệnh.
Thêm vào đó, benzanđehit còn là chất trung gian trong sản xuất điều chế phẩm màu,
thuốc nhuộm (triphenyl metan), nhựa phenol benzanđehit (được sử sụng để sản xuất
chất chịu lửa, chữa cháy). Nhờ những ứng dụng to lớn đó mà phản ứng oxi hóa các
hợp chất thơm benzanđehit luôn được quan tâm.

Nguyễn Quang Anh

19

Luận văn thạc sĩ