Tổng hợp oxit mangan có bề mặt riêng lớn cho phản ứng oxy hóa hoàn toàn isopropanol ở nhiệt độ thấp

##plugins.themes.academic_pro.article.main##

Author

  • Phan Mạnh Duy, Nguyễn Đình Minh Tuấn*

Từ khóa:

xúc tác
oxit mangan
cryptomelane
VOCs
isopropanol

Tóm tắt

Xúc tác oxit mangan có bề mặt riêng lớn được tổng hợp từ phản ứng oxi hóa khử từ tiền chất axit oxalic và KMnO4 bằng phương pháp nhỏ giọt đồng thời. Các xúc tác sau khi tổng hợp được phân tích đặc trưng bằng các phương pháp XRD, SEM, BET và được đánh giá hoạt tính trên thiết bị phản ứng liên tục pha khí cho phản ứng oxy hóa hoàn toàn toàn isopropanol ở nhiệt độ thấp dưới 250°C. Nghiên cứu cho thấy việc sử dụng tỷ lệ khác nhau giữa axit oxalic và KMnO4 trong quá trình tổng hợp ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành pha, kích thước tinh thể, diện tích bề mặt riêng của vật liệu, từ đó ảnh hưởng đến hoạt tính chuyển hóa isopropanol. Tỷ lệ tối ưu của Oxalic/KMnO4 là 2,25, cho phép hình thành pha cryptomelane có kích thước tinh thể nhỏ nhất (5,6nm), bề mặt riêng lớn nhất (147,8 m²/g) và đạt hiệu suất chuyển hóa isopropanol cao nhất.

Tài liệu tham khảo

    [1] Wallace, L. A., Assessing human exposure to volatile organic compounds, Indoor Air Quality Handbook, McGraw-Hill, 2001.
    [2] Tzortzatou, K., & Grigoropoulou, E., “Catalytic oxidation of industrial organic solvent vapors”, Journal of Environmental Science and Health Part A, 45(5), 2010, pp. 534-541.
    [3] Hunter, P., & Oyama, S. T., Control of volatile organic compound emissions, John Wiley, 2000.
    [4] Zhang, Z., Jiang, Z., & Shangguan, W., “Low-temperature catalysis for VOCs removal in technology and application: A state-of-the-art review”, Catalysis Today, 264, 2016, pp. 270-278.
    [5] Kamal, M. S., Razzak, S. A., & Hossain, M. M., “Catalytic oxidation of volatile organic compounds (VOCs)–A review”, Atmospheric Environment, 140, 2016, pp. 117-134.
    [6] Kim, S. C., & Shim, W. G., “Catalytic combustion of VOCs over a series of manganese oxide catalysts”, Applied Catalysis B: Environmental, 98(3), 2010, pp. 180-185.
    [7] Sekine, Y., “Oxidative decomposition of formaldehyde by metal oxides at room temperature”, Atmospheric Environment, 36(35), 2002, pp. 5543-5547.
    [8] Wu, Y., Lu, Y., Song, C., Ma, Z., Xing, S., & Gao, Y., “A novel redoxprecipitation method for the preparation of α-MnO2 with a high surface Mn4+ concentration and its activity toward complete catalytic oxidation of o-xylene”, Catalysis Today, 201, 2013, pp. 32-39.
    [9] Patterson, A. L., The Scherrer formula for X-ray particle size determination. Physical review, 56(10), 1939, pp. 978-982.
    [10] Voogd, P., Scholten, J. J. F., & Van Bekkum, H., “Use of the t-plot-De Boer method in pore volume determinations of ZSM-5 type zeolites”, Colloids and surfaces, 55, 1991, pp. 163-171.
    [11] Zielinski, J. M., & Chemicals, I., Pharmaceutical Physical Characterization: Surface Area and Porosity, 2013.
    [12] Post, J. E., Von Dreele, R. B., & Buseck, P. R., “Symmetry and cation displacements in hollandites: Structure refinements of hollandite, cryptomelane and priderite”, Acta Crystallographica Section B: Structural Crystallography and Crystal Chemistry, 38(4),
    [13] , pp. 1056-1065.
    [14] Suib, S. L., “Porous manganese oxide octahedral molecular sieves and octahedral layered materials”, Accounts of Chemical Research, 41(4), 2008, pp. 479-487.
    [15] Post, J. E., “Manganese oxide minerals: Crystal structures and economic and environmental significance”, Proceedings of the National Academy of Sciences, 96(7), 1999, pp. 3447-3454.
    [16] Subramanian, N., Viswanathan, B., & Varadarajan, T. K., “A facile, morphology-controlled synthesis of potassium-containing manganese oxide nanostructures for electrochemical supercapacitor application”, RSC Advances, 4(64), 2014, pp. 33911-33922.
Xem thêm

##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##

Đã Xuất bản

Jan 31, 2018
Download
PDF
Cách trích dẫn
Phan Manh Duy, Nguyen Dinh Minh Tuan*. “Tổng hợp Oxit Mangan Có bề mặt Riêng lớn Cho phản ứng Oxy hóa hoàn toàn Isopropanol ở nhiệt độ thấp”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 1, số p.h 122, Tháng Giêng 2018, tr 11-15, https://jst-ud.vn/jst-ud/article/view/289.

##plugins.themes.academic_pro.article.details##