MỞĐẦU
1. Tínhcấpthiếtcủađềtài
Policlodibenzodioxin (PCDD) và policlodibenzofuran (PCDF) làtên
của 2 nhóm gồm 210 chất, trong đó chỉ 17 chất có độc tính rấtcao, hệ
số độc hại tương đương TEF > 0 (193 chất cịn lại có TEF =0), được
gọi tên chung là dioxin hoặc dioxin/furan. Chúng có độc tốcực cao
(LD50= 1-10 µg/kg), có thể gây biến đổi gen ADN làm ảnhhưởng đến
nhiều thế hệ. Có nhiều nguồn phát thải dioxin nhưng
chủyếudocáchoạtđộngthiêuđốt,sảnxuất cơngnghiệp...
Việt Nam là một trong những nước bị ô nhiễm dioxin cao nhất
thếgiới, chủyếu dohậu quả chiến tranhhóa học trong thập niên 70, gần80 triệu lít chất diệt cỏ
chứa khoảng 650 kg dioxin đã được sử dụng,gânhiễmnặngnề,nhấtlà
mộtsốsânbayqnsựởmiềnNam.
Hiện tại chưa có cơng nghệ loại bỏ hồn tồn độc tính của dioxinmột
cách an tồn, kiểm sốt tốt ơ nhiễm thứ cấp mà chủ yếu chỉ sửdụng các
giải pháp chống ô nhiễm lan tỏa. Công nghệ giải hấp nhiệtcủa Terra
Therm (Mỹ) đang được áp dụng để xử lý bùn/đất
nhiễmdioxintạisânbayĐàNẵng,hiệntại,chưađủcơsởđểkếtluậnvềhiệuquảtiêuh
ủydioxintrongqtrìnhgiảihấpnhiệtcủacơngnghệnày.
Gầnđây,xuhướngxửlýcácchấthữucơđộchạicóchứaclobằngphản
ứng
hydrodeclohóa(HDC)cókếtquảrấtkhảquan.Đãcómộtsố cơng bố có thể xử lý loại bỏ độc
tính
một
số
chất
hữu
cơ
ơ

nhiễmbền(POPs)đạtmứcchuyểnhóatrên99%,sửdụngxúctácdịthểdùngkimloạic
huyểntiếp(đặcbiệtlàPd),đãmởramộthướngnghiêncứuxửlýdioxinđầytriểnvọ
ng.
2. Mụctiêuvànộidungnghiêncứucủaluậnán
Với mục tiêu nghiên cứu ứng dụng quá trình HDC để xử lý cácchất
độc dioxin, luận án đã lựa chọn 2,3,7,8-Tetraclodibenzodoxin(2,3,7,8TCDD) là chất độc hại và bền nhất trong nhóm
dioxin/furanđểtậptrungnghiêncứucácvấnđềchínhnhư:khảnăngHDC2,3,7,8TCDDtrênxúctácđơnkimloạiPd/C*, xác định loại thanhoạt tính phù hợp làm chất
mang cho xúc tác, nghiên cứu tổng hợpxúc tác Pd-Cu/C *và xác định
các điều kiện thích hợp cho quá trìnhHDC 2,3,7,8-TCDD, quá trình
HDC dioxin/furan và khả năng duy trìhoạttínhxúctácbằng mẫuthựctế.
1


3. Ýnghĩakhoahọcvàthựctiễncủaluậnán
LuậnánđãnghiêncứubàibảnvềquátrìnhHDCcácchấtdioxin/furan, sử
dụng xúc tác trên cơ sở Pd/C *. Ứng dụng phần
mềmtinhọcđểtínhtốncácchỉsốHOMOLUMOGAP,điệntíchMulliken, so sánh
với
kết
quả
thực
nghiệm,
từ
đó
nghiên
cứu
các
sảnphẩmtrunggianvàxuhướngqtrìnhHDCcácchấtdioxin/furan.
Về ý nghĩa thực tiễn, luận án đã cung cấp những kết quả nghiêncứu
quan trọng với cơ sở khoa học vững chắc, từ đó mở ra

hướngnghiêncứu,ứngdụngxửlýdioxintriệt đểtạiViệt Nam.
4. Điểmmớicủaluậnán
Đã xác định được ảnh hưởng và tầm quan trọng của hệ mao
quảntrung bình và mao quản lớn trong than hoạt tính tới khả năng hấp
phụcác chất có kích thước động học lớn, từ đó lựa chọn được loại
thanhoạtt í n h p h ù h ợ p ( N o r i t ) l à m c h ấ t m a n g x ú c t á c c h o
q u á t r ì n h hydrodeclohóa(HDC)2,3,7,8-tetraclodibenzodioxin(TCDD).
Đã xác định được tổng hàm lượng kim loại và điều kiện hoạt
hóathích hợp cho xúc tác lưỡng kim loại Pd-Cu/C *Norit, cho phép xúc
tiếntốtqtrìnhHDC2,3,7,8-TCDDvàduytrìđượcđộbềnhoạttínhtới96giờ.
Xác định được các điều kiện phản ứng HDC 2,3,7,8-TCDD phùhợp
nhất trên xúc tác 5% Pd-Cu/C *Noritgiúp tách loại hoàn toàn clo rakhỏi
nguyênliệuđầu,
thusảnphẩm
dibenzodioxin
(DD)v ớ i
h i ệ u suất9 9 , 7 % . S ả n p h ẩ m D D k h ô n g c h ứ a c l o c ó đ ộ đ ộ c
giảmhơn
500.000 lần so với 2,3,7,8-TCDD nên được xem là an toàn với
mơitrường.
Đã ứng dụng phần mềm Gaussian để tính tốn chỉ số HOMOLUMO
GAPv à đ i ệ n t í c h M u l l i k e n , x á c đ ị n h đ ư ợ c x u
h ư ớ n g t á c h loại dần các nguyên tử clo, sự hình thành các hợp chất
trung gian vàsản phẩm cuối trong quá trình HDC octaclo
dibenzodioxin (OCDD)và octaclo dibenzofuran (OCDF). Kiểm chứng
bằng thực nghiệm chothấy có thể xử lý 17 chất dioxin/furan nguy hại nhất bằng cách
ứngdụngqtrìnhHDCđểtáchloạihồntồnclokhỏingunliệuđầu.
5. Cấutrúccủaluậnán
Luận án gồm 123 trang: Mở đầu 02 trang; Chương 1 - Tổng quan27
trang; Chương 2 - Thực nghiệm 19 trang; Chương 3 - Kết quả



vàthảol u ậ n 54t ra ng; Kế t l u ậ n 0 2t r a n g; Tà i l i ệ ut h a m khả o13 t r a n
g


gồm177tàiliệu;Danhmụccáccơngtrìnhđãcơngbốliênquanđếnluậnán 1
trang;14bảng,49 hìnhvẽvàđồ thị.
1.
TỔNGQUAN
Đã tổng quan về các chất dioxin, hiện trạng ơ nhiễm trong
nước,cácphươngphápxử lývàmứcđộápdụng. Tổngquan cũngđãđ
ềcậpđếnqtrình,cơchếphảnứng,xúctác,cácyếutốảnhhưởngcho q trình HDC. Đưa ra
mục tiêu và phạm vi nghiên cứu của luậnánlànghiêncứuqtrìnhHDCdioxin/furansử
dụngxúctáctrêncơsởPd/C*, thửnghiệmtrênmẫu thựctế.
2.
THỰCNGHIỆM
2.1 Vậttư,hóachất,thiếtbịnghiêncứu
2.1.1. Vậttư, hóachất
Sử dụng chất đại diện trong nhóm dioxin/furan là 2,3,7,8-TCDDtừ
nguồn đất nhiễm chất da cam/dioxin làm đối tượng nghiên
cứu.Ngồiradùngcáchóachấtkhácchotổnghợpxúctác,phântích...
2.2.2. Thiếtbịnghiêncứu
Sử dụng các thiết bị phân tích hóa lý hiện đại, độ tin cậy cao
như:GC/MS;ICP-MS;ASAP2020;TriStar3000vàcácthiếtbịkhác.
2.2 Phươngphápnghiêncứu
2.2.1. Cácphương phápphân tíchđánh giá.
Sử dụng các phương pháp đánh giá đặc trưng xúc tác như:
BET,SEM,T E M , h ấ p p h ụ x u n g C O đ ể t í n h t o á n đ ộ p h â n t á n v
à k í c h thướchạtkimloại;phântíchkim

loạibằngICP-MS;phântíchPCDD/PCDFtheophươngphápEPA8280bbằn
gmáyGC/MS.
Sử dụng phần mềm Gaussian với phương pháp lý thuyết phiếmhàm
mật độ (DFT) 3 thông số loại Becke (B3LYP) và hệ hàm cơ sởphân
cực khuếch tán 6-31++G(d,p) để nghiên cứu q trình HDC cácchất
PCDD/PCDF thơng qua chất mơ hình là octaclodibenzodioxin(OCDD) và
octaclodibenzofuran (OCDF). Thực nghiệm phản ứngHDC OCDD và
OCDF, xác định các sản phẩm trung gian để kiểmchứngkết quảnghiên
cứulý thuyết.
2.2.2. Tổnghợpxúctác
Tổnghợpxúctácbằngngâmtẩmtheosơđồhình2.1dướiđây:


Hình2 . 1 . Q u y t r ì n h t ổ n g h ợ p x ú c t á c P d - C u / C *
2.2.3. Phương pháp xácđịnh hoạt tínhxúctác
PhảnứngHDC2, 3, 7, 8TCDDđư ợc thự chi ện tr ê n hệ phả nứ ng phalỏng,giánđoạncókhuấytrộn,

sơđồhệphảnứngtrênhình2.2.
Hình2. 2. Sơ đ ồh ệ t h ốn gp hả n ứng H D C
Hệ phản ứng này được dùng để nghiên cứu hoạt tính xúc tác
qtrình HDC thơng qua độ chuyển hóa của 2,3,7,8-TCDD, các
sảnphẩmcũngnhưcácyếutốảnhhưởngcủaqtrìnhHDCdioxin/furan,
nghiên cứu khả năng duy trì hoạt tính xúc tác cho phảnứngHDC2,3,7,8TCDDvàcácchấtdioxin/furantrongmẫuthựctế.


3. KẾTQUẢV À THẢOLUẬN
3.1. Nghiên cứu hoạt tính xúc tác Pd/C*và q trình
hydrodeclohóa2,3,7,8-TCDD.
3.1.1. Khảnăng xúc tác của Pd/C*cho q trình hydrodeclo
hóa2,3,7,8-TCDD

Kết quả phân tích lượng ngun liệu cịn lại trong mẫu sau 120phút
phản ứng HDC 2,3,7,8-TCDD, sử dụng xúc tác thương mạiPd/C *thể
hiện trên hình 3.1 với các đối tượng mẫu: mẫu trước
phảnứng(3.1a),mẫutrắng(3.1b)vàmẫusau phảnứng(3.1c).

Hình 3.1. Sắc đồ GC-MS của 2,3,7,8-TCDD sau 120
phútphảnứngHDCtrênxúctácPd/C*
Kếtquảchothấy,khơngxuấthiệnpicđặctrưng(tại19,6phút)của2,3,7,8TCDDtrongmẫusauphảnứng(3.1c).Chứngtỏ,xúctácthươngmại10%Pd/
C*cóthểchuyểnhóahết2,3,7,8-TCDDsau120phút.
3.1.2. Sản phẩm q trình hydrodeclo hóa 2,3,7,8-TCDD trên
xúctácPd/C*
Để nghiên cứu các sản phẩm hình thành trong quá trình
HDC2,3,7,8-TCDD trên xúc tác Pd/C *. Mẫu dung dịch sau 10 phút
phảnứngđượcphântíchtrênGC/MS,kếtquảtrênhình3.2dướiđây.

Hình3. 2. S ắ c ký đồ c ủa mẫu du ng dị c hs au ph ản ứng 10 phút


Hình 3.2 cho thấy, dung dịch sau 10 phút phản ứng tồn tại 6
chấttươngứngvới6pic.Địnhdanhcácpicbằngcáchsosánhphổmỗipicvớithưviện
phổchuẩnNIST08,kếtquảđượcđưaratạihình3.3.

Hình3 . 3 . K ế t q u ả đ ị n h d a n h c á c c h ấ t t h e o k h ố i p h ổ
Nhưvậytrongdungdịchsau10phútphảnứng,tồntạiđồngthời6 chất là:
nguyên liệu 2,3,7,8-TCDD (19,59 phút) và các sản phẩmhydrodeclohóagồm:2,3,7TriCDD(17,46p h ú t ) ; 2 , 7 - D C D D (16,32 phút) và 2,3-DCDD
(16,10
phút);
2-MCDD
(13,84
phút)

vàsảnphẩmcuối
cùngkhơngchứaclolàDDtại12,49phút.
Kếtquảđịnhlượngcácchấtđược mơtảtrênhình3.4.

Hình 3.4.Sự thay đổi nồng độ nguyên liệu (a) và các sản
phẩm(b)theothời gianphảnứngtrênx ú c t á c 1 0 % P d /
C *t h ư ơ n g m ạ i Hình3 . 4 c h o t h ấ y , t r o n g 1 0 p h ú t đ ầ u , n
ồngđộ2,3,7,8-TCDD
giảm mạnh, trong khi, nồng độ các sản phẩm tách loại 1; 2; 3; 4nguyên
tử clo đều tăng. Sau 120 phút, nguyên liệu và các sản
phẩmtrunggianđượcchuyểnhóahếtthànhdibenzodioxin(DD)đ ạ t 26,962


ng/L tương đương hiệu suất chuyển hóa 2,3,7,8-TCDD thànhDDđạt
trên 99%.


3.1.3. ẢnhhưởngcủahàmlượngPdtớihiệuquảquátrìnhHDC2,3,7,
8-TCDD.
Các xúc tác thương mại 2%, 5% và 10% Pd/C *sau tổng hợp
đượcphântíchđểđánhgiáđặctrưng.Kếtquảđượcđưaratrênbảng3.1.
Bảng 3.1. Diện tích bề mặt riêng, phân bố mao quản và độ phân
tán,kíchthướchạtkimloạitrongcácmẫuxúctác2;5và10%Pd/C*
Mẫu

SBET
(m2/g)

Smicro(
m2/g)


SB-Sm
(m2/g)

ĐKMQ
(Å)

Độphân
tán(%)

KThạt
(nm)

2%Pd/C*
673
456
217
41,8
10,5
9,9
5%Pd/C*
665
463
202
41,5
10,1
10,3
10%Pd/C* 661
464
197

41,3
8,4
13,3
Bảng 3.1 cho thấy, độ phân tán kim loại hoạt động giảm,
kíchthước tăng khi tăng hàm lượng Pd trên chất mang tăng từ 2 đến
10%kl.KếtquảảnhTEM (hình3.5)cũngminhchứngđiềunày.

Hình3. 5 . Ả n h T E M c ủ a m ẫu 1 0 % P d / C * ( a ) v à 5 % P d / C * ( b )
ThựchiệnquátrìnhHDC2,3,7,
8-TCDD với 3 loại xúc tácchothấy
độ chuyển hóa 2,3,7,8-TCDD tăng
nhanh,
đạt
trên
85%sau60phútđầusauđótăngchậ
m,đ ạ t 9 2 % v ớ i x ú c t á c 2 %
Hình3 . 6 . Đ ộ c h u y ể n h ó a 2 , 3 , 7
Pd/C*và 99% với 2 xúc tác
,8cịnlại(hình 3.6).
TCDDt r ê n x ú c t á c n g h i ê n c ứ u
Kết quả đánh giá độ bền
hoạttínhcủa3loạixúctác(hình3.7)cóthểthấyrõ
sự suy giảm độchuyểnhóa2,3,7,8TCDDtrong
các lần phản ứng liên tiếp.
Xúctác10%Pd/C*và5%Pd/C*bịsuy
Hình3 . 7 . Đ ộ c h, 8u-y ể n h ó a 2 , 3 , 7
giảmđộc huyểnhóa tương


TCDDt r o n g 4 l ầ n l i ê n t i ế p



đương nhau và bền hoạt tính hơn hẳn xúc tác 2%Pd/C *. Như vậy, xúctác
Pd/C*thể hiện hoạt tính cao trong phản ứng HDC 2,3,7,8TCDD(độchuyểnhóađạt99%)nhưngđộbềnhoạttínhthấp.
3.2. Nghiêncứulựachọnloạithanhoạttínhlàmchấtmangxúctác
3.2.1. Nghiêncứuđặctrưngcấutrúccủamộtsốloạithanhoạttính
Cácđặctrưngcủa4loạithannghiêncứuđượcnêutrongBảng3.2.
Bảng3 . 2. T h ô n g s ố c ấ u t r ú c m a o q u ả n c ủ a 4 l o ạ i t h a n h o ạ t t í n h
SBET
Smicro SBETVmicro( Vmacro- Dtrung dtập
Loại
2
(m /g) (m2/g) Smicro( cm3/g)
than
mezo
bình
trung
(cm3/g) (nm) (nm)
m2/g)
Norit
617
437
180
0,200 0,254 5,67 4,00
Jacobi
976
876
100
0,426 0,166 6,65 3,85
BếnTre

871
809
62
0,375 0,074 4,85 3,75
TràBắc
917
877
41
0,422 0,056 5,46 3,95
ThanTràBắc;BếnTrevàJacobi
đều có hệ vi mao quản
rấtpháttriển(Smicro>800m2/g),trong
khi, than Norit lại có
hệmaoquảncỡtrungvàcỡlớnpháttri
ển (180m2/g).
Hình3.8chothấy,thanNoritvàt
hanTràBắccóphânbốmaoquảnt ậ
p t r u n g h ơ n s o v ớ i t h a n Jacobiv
Hình 3.8. Phân bố mao quản
àthanBếnTre.Trongđócácmaoquả
của4loạithan
ncókíchthướclớnhơn5nmtrênthan
Noritrấtpháttriển,
(150m2/g),Jacobixấpxỉ80m2/g và
các loại than khác
nhỏhơn50m2/g.Quansátđườngđẳng
n h i ệ t h ấ p p h ụ v à g i ả i h ấ p phụ(
hình3.9)cóthểthấy,khoảngc á c h v
ò n g t r ễ c ủ a t h a n Norit
lớnhơnnhiềusovới3loạithancịnlại,

chứngtỏsựtồntạicủamộtlượngl
Hình 3.9. Đường hấp phụ và
ớnmaoquảntrungbìnhtrongthanN
giảihấpphụđẳngnhiệtcủa4loạithan
orit.


3.2.2. Nghiêncứukhảnănghấpphụcủathanhoạttính
ThanTràBắc(đạidiệnchonhómcóhệvimaoquảnpháttriển)vàNorit(đạidiệ
nchonhómcómaoquảntrungbìnhvàlớnpháttriển)đượcchọnđểtiếptụcnghiêncứ
ukhảnănghấpphụtrênmonoclobenzenvà2,3,7,8TCDDlà2chấtcókíchthướcđộnghọckhácnhau.
Kết
quả
tạihình
3.10
chothấy,thanTràBắccó
thểhấpphụmonoclobenze
ntốthơn(3.10a). Như
ng,vớichất
bịhấpp h ụ c ó k í c h
Hình3.10.Dunglượnghấpphụcủa2 loạithan
thướcđộnghọc lớn
như2,3,7,8-TCDDthìthanNoritlạithểhiệnkhảnănghấpphụvượttrội(hình
3.10b) so vớithan TràBắc.
3.2.3. Khảnăngứngdụnglàmchấtmangcủathanhoạttính
Tổnghợpxúctác5%PdtrênthanNoritvàthanTràBắc,kếtquảphân
tíchđặctrưngxúctác5%Pd/C* TràBắc và5%Pd/C* Nori trongbảng3.3.
t
Bảng3 . 3. C á c đ ặ c t r ư n g x ú c t á c P d t r ê n c á c l o ạ i t h a n h o ạ t t í n h
Mẫuxúctác

*

SBET
(m2/g)

Pd/C Norit
602
*
Pd/C TràBắc
841
Bảng
3.3
chothấy,độp h â n
tán Pd trên
thanNoritcaoh ơ
n rất nhiều so
vớithanTràBắc.
Ảnh
chụp
TEMtrênhình3.
11cũngđãminhch
ứngc h o n h ậ n

Smicro
(m2/g)

SBETSmicro(m2
/g)

Độphân

tánPd(%)

KíchthướchạtPd
(nm)

430
809

172
32

9,6
6,2

11,5
18,7


địnhnày.

Hình3. 11. ẢnhTEM c ủa cácmẫu x ú c tác


ĐãthựchiệnphảnứngHD
C2 , 3 , 7 , 8 TCDD
trên
Pd/C* vàPd/C*
,xác
Norit


TràBắc

địnhđộchuyểnhóa2,3,7,8TCDD.K ế t q u ả t ạ i h ì n h
3.12c h o t h ấ y , đ ộ c h u y ể n
hóa2,3,7,8-TCDDkhidùng
xúct á c P d / C *Nori caovượt
trội(từ2-2,5lần)s
o với
t
Hình3 . 1 2 . Đ ộ c h u y ể n h ó a 2 , 3 , 7
xúctácPd/C*
TràBắc
,8.Điềuđó
TCDDt r ê n c á c l o ạ i x ú c t ác
minhc h ứ
ngr õ v a iủa
trịc
maoquảnlớnvàtrungbìnhgiúpphântántốtcáctâmkimloại,hấpphụtốtcácphântửlớn
như2,3,7,8TCDDvàthựchiệnphảnứngHDC.Nhưvậytrong4loạithanđãnghiêncứu,thanNori
tphùhợpnhấtđểchếtạoxúctácchoqtrìnhHDC2,3,7,8-TCDD.
3.3. Nghiêncứu chếtạo xúctácPd-Cu/C*
3.3.1 Nghiênc ứux á c đ ị nht ổngh à m l ượngk i m l o ạiP d v à C u t
híchhợp cho xúctácHDC 2,3,7,8-TCDD
Chế tạo hệ xúc tác Pd-Cu/C*Norit, tổng tỷ lệ kim loại là 4%, 5%,6%,
7%; 8%; 9% 10%và 11% (ký hiệu tương ứng là XT4, XT5,XT6,XT7,
XT8,XT9, XT10vàXT11).Kếtquảphântíchh à m lượngt h ự c t ế
của
Pd
và
Cutrongm ỗ i mẫ

uxúctác(2g) trên
đượcsosánhv ớ i
giátrịlýthuyết và
biểudiễn
trên
hình3.13.
Hình3.13.TỷlệkimloạiPdvàCuthựctếtrênxúctác
Kếtquảđã
minh chứng, lượng kim loại Pd và Cu thực tế trong 8 loại xúc tác đạttừ
94% đến xấp xỉ 96,5% so với giá trị lý thuyết.Kết quả phân tíchbằng
phương háp hấp phụ xung CO để xác định độ phân tán kim loạivớicả8
loạixúctácđượcthểhiện trênbảng 3.4.


Bảng3.4.Độphântánvàkíchthướchạtkimloạivớicácmẫuxúctác
%
Độ
Kích
Mẫu mCu(g)
mPd(g)
kimlo
phântán(
thướchạt(n
ại
%)
m)
XT4
0,0414
0,0344
3,8

25,3
5,1
XT5
0,0519
0,0432
4,8
25,6
5
XT6
0,0621
0,0516
5,7
22,2
6,3
XT7
0,0732
0,0603
6,7
15,7
12,9
XT8
0,0826
0,0689
7,6
8,7
20,6
XT9
0,0941
0,0777
8,6

7,4
24,8
XT10 0,1041
0,0860
9,5
6,2
27,5
XT11 0,1156
0,0960
10,6
4,5
32,1
Bảng3.4chothấy,mẫuXT5cóđộphântáncaonhất,kíchthướctâmkimloạinh
ỏnhất.ẢnhTEMhình3.14cũngđãminhchứngđiềunày.

Hình3.14.ẢnhT E M của8mẫuxúctácvớitỷlệkimloạikhácnhau
Kếtquảđánhgiáđộchuyểnh
óa2,3,7,8TCDDbằngphảnứngHDCtrên
8loại xúc tác trên hình 3.15
chothấy,độchuyểnhóacósựkhác
biệtrấtlớn.Trong
đó,mẫuX T 4 ; X T 5 v à X T
6 t h ể hiệnđộchuyểnhóavượttrội.Hoạt
tính xúc tác của các
mẫuxúctác tuân theotrậttự
XT5>
XT4>XT6>XT7>XT8>XT9>
XT10>X T 1 1 . N h ư v ậ y , m ẫ u xúctác
Pd-Cu/C*Norit( X T 5 )



Hình3.15.Độchuyểnhóa2,3
,7,8-TCDDtrênPd-Cu/
với tỷ lệ mol 1Pd:2Cu,
tổnglượngkim
loại5%cóhoạttínhcao nhất.
Kếtquảđánhgiák h ả năngduyt
rìhoạttínhc ủ a xúc tác XT5 trên
phản
ứngHDC2 , 3 , 7 , 8 TCDDtrong4
lầnphảnứngliêntiếpt r ê n hình
hình3.16c h o t h ấ y , trong
lần thử nghiệm đầu
tiên,2,3,7,8-TCDD
được

C*khithayđổitỷlệkimloại

Hình 3.16. Sắc đồ phần tích
2,3,7,8-TCDDtrong4lầnphảnứng

chuyểnhóahồntồn(trên99%)
nhưnggiátrịnàyliêntụcgiảmkhitáisửdụngxúctáctrongcáclầntiếptheo(l
ần2chỉđạt97,4%,lần3là96,2%vàlần4chỉcịn95,4%).
3.3.2 Nghiêncứuđiều kiện hoạt hóa xúctác
3.3.2.1. Dạngtồntại củaPd vàCutrong xúctácPd-Cu/C*Norit
Phân tích mẫu xúc tác Pd-Cu/
*
C Noritsau tổng hợp bằngnhiễu xạ
tia X, kết quả trênhình 3.17

thấy
xuất
hiện
cácpicđặctrưngchoPdOvàCuOc
hứngtỏ,paladiv à đồng tồn tại trong xúc
tácsautổnghợpđềuởdạng oxít.
3.3.2.2. Nghiênc ứuq u á trìn ứcbềmặtthìpictại271oCđặctrưngchoqtrìn
hkhửxúctác
hkhửPdOvàCuOvềdạngkimloại.
Kết quả phân tíchTPRH2củac h ấ t m a n g ( h ì n h 3 . 1
8 a ) thấyx u ấ t h i ệ n p i c t ạ i 5 7 2
o
Cđặct r ư n g c h o q u á t r ì n h k h
ử nhómchứcbềmặtcacbon.Hình3
.18bchothấy,ngồipickhửnhómch


Hình 3.17. Giản đồ
XRD của
mẫuxúctácXT5

Hình3.18.Giảnđồtínhiệu
TPR-H2củaC*
(a)vàXT5(b)

Nori
t


a) Ảnhhưởngcủanhiệtđộhoạthóaxúctác

Cốđịnhthờigian180phút,lưul
ượng1 0 % H 2/N280 ml/phút,
thay đổi nhiệt độhoạthóa,kếtquảđược
nêutrongbảng3 . 5 .
Như vậy, tại nhiệt độ hoạthóa
300oC mẫu XT5 có độphân tán
cao nhất (25,6%) vàkíchthướchạtkim
loại
nhỏnhất(5,0nm)ứngvớisốlượngh
ạtkimloạisẽlớnnhất. Kết quả
đánh
giá
hoạttínhx ú c t á c X T 5 h o ạ t h ó a
ở
cácnhiệtđộkhácnhau(hình
3.19)chothấy,độchuyểnhóa2,3,7,8Hình 3.19 Độ chuyểnhóa 2,3,7,8TCDDđ ạ t đ ư ợ c c a o
TCDDtrênXT5tạinhiệtđộhoạthóa
nhấtkhixúctácđượchoạthóaở300°C(trên99%).Chứngtỏhoạthóaxúctáctại300oC
làphùhợpnhất.
b) Ảnhhưởngcủathờigianhoạthóa
Duy trì nhiệt độ hoạt
hóatại300oC;lưulượngkhí80ml/
phút,thay
đổi
thời
gianhoạthóa.Kếtquảđượcliệtkêtrong
bảng3.6đãminhchứngrõ,thờigianhoạt
hóaxúctácphùhợpnhấtlà180phút.
Kết quả đánh giá hoạt tínhxúc
tác với các thời gian hoạthóa khác nhau trên hệ

phảnứngH D C 2 , 3 , 7 , 8 TCDD
cũng cho thấy, độ chuyển hóađối
với
xúc
tác
được
hoạt
hóatrong1 8 0 p h ú t đ ạ t c a o n h ấ t
Hình 3.20. Độ chuyển hóa trên
(hình3.20).
XT5khithayđổithờigianhoạthóa