Recommended
Recommended
More Related Content
Similar to PhD Proposal Defense_Presentation.pptx
Similar to PhD Proposal Defense_Presentation.pptx (20)
PhD Proposal Defense_Presentation.pptx
- 1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HOÁ HỌC ĐỀ CƯƠNG LUẬN ÁN NGHIÊN CỨU SINH TỔNG HỢP XÚC TÁC LƯỠNG KIM LOẠI/ZEOLITE CHO PHẢN ỨNG KHỬ XÚC TÁC CHỌN LỌC (SCR) NOx VỚI NH3
- 2. Nghiên cứu sinh: Doãn Anh Tuấn Nơi công tác: Samsung Electronics Vietnam Thai Nguyen Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS Phạm Thanh Huyền 2. PGS.TS Lê Minh Thắng Viện Kỹ thuật Hoá học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Cơ sở đào tạo: Viện Kỹ thuật Hoá học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Nghiên cứu Xúc tác LIKAT – CHLB Đức
- 3. Cơ sở khoa học và thực tiễn Việt Nam đang đối mặt với thách thức về ô nhiễm môi trường không khí
- 4. Cơ sở khoa học và thực tiễn NOx là một trong những tác nhân khó xử lý và gây ảnh hưởng tới con người
- 5. Cơ sở khoa học và thực tiễn NH3-SCR Hiệu quả xử lý cao (>80%) Ít sản phẩm phụ Độ tin cậy cao Chi phí thấp Ngưỡng hoạt động ở nhiệt độ cao và phạm vi hẹp Hệ xúc tác còn hạn chế và có độc tính NH3-SCR + Zeolite/V2O5/TiO2 Hệ xúc tác có nhiệt độ hoạt động thấp và độ chọn lọc cao
- 6. Cơ sở khoa học và thực tiễn Xúc tác lưỡng kim loại trên nền Zeolite Vật liệu CHABAZITE SAPO/SSZ Hiệu quả phản ứng cao Cải thiện hoạt tính xúc tác Tăng tính ổn định và độ bền của xúc tác Hạn chế ngộ độc xúc tác Độ chọn lọc hình dáng cao Sắp xếp lỗ mao quản trật tự Tạo ra nhiều tâm axit có độ mạnh khác nhau Diện tích bề mặt riêng lớn Đa cấp mao quản Dễ tổng hợp Xúc tác lưỡng kim loại trên nền vật liệu CHABAZITE M1/M2-CHABAZITE
- 7. Mục đích Tổng hợp xúc tác zeolites lưỡng kim loại trao đổi ion với kích thước lỗ mao quản meso và micro, định hướng cho hệ phản ứng khử xúc tác chọn lọc NOx bằng NH3 (NH3-SCR) ở môi trường nhiệt độ thấp nhằm xử lý khí thải NOx NH3-SCR M1/M2 – CHA/Zeolite
- 8. Nhiệm vụ nghiên cứu Nhiệm vụ 1 • Tổng hợp xúc tác lưỡng kim loại/zeolites có kích thước lỗ mao quản trung bình và lỗ mao quản nhỏ Nhiệm vụ 2 • Khảo sát đặc tính hoá lý để nhận dạng các mẫu xúc tác bằng các phương pháp phân tích dụng cụ Nhiệm vụ 3 Khảo sát và đánh giá hoạt tính khử NOx của hệ xúc tác đã được tổng hợp. Nhiệm vụ 4 • Nghiên cứu cơ chế của phản ứng NH3-SCR của NOx Mối quan hệ giữa hoạt tính và cấu trúc xúc tác
- 9. Phương pháp nghiên cứu Bước 1 • Chuẩn bị tổng quan và xu hướng nghiên cứu • Đề xuất phạm vi và nội dung nghiên cứu Bước 2 • Tổng hợp xúc tác • Biến tính xúc tác Bước 3 • Đặc trưng xúc tác ex-situ Bước 4 • Đánh giá hoạt tính xúc tác Bước 5 • Nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt tính xúc tác • Cơ chế phản ứng
- 10. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu đặc trưng hoá lý Phương pháp ex situ • XRD • FT-IR • FE-SEM/EDS • TEM • TGA-DTA • BET • GC/MS Phương pháp in situ • In situ Raman • In situ EPR • In situ DRIFTS • In situ DR-UV-Vis
- 11. Ý nghĩa khoa học Đưa ra được những phương thức tổng hợp và biến tính mới cho xúc tác dạng CHA-zeolite và zeolite ZSM-5 với Cu, Fe, Mn, Ce. Dạng vật liệu mới: • Các loại CHA-zeolite khác nhau (SSZ-13 và SAPO-34). • Xúc tác dạng M1/M2-CHA hoặc ZSM-5. • Các chất xúc tác có hoạt tính cao đối với hệ phản ứng NH3-SCR ở nhiệt độ thấp để xử lý khí NOx. Đưa ra được cơ chế phản ứng của vật liệu zeolite lưỡng kim loại đối với quá trình khử NOx.
- 12. Ý nghĩa khoa học [1] U. Deka et al., ACS Catal. 3, 413-427 (2013). [2] A.M. Beale et al., Chem. Soc. Rev. 44, 7371-7405 (2015). NH3
- 13. Nơi thực hiện Bộ môn Hóa dầu Viện Kỹ thuật Hóa học Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Nghiên cứu Xúc tác LIKAT Cộng hoà Liên bang Đức
- 14. Dự kiến kế hoạch thực hiện Năm thứ 1 Năm thứ 2 Năm thứ 3 Nội dung 1: Tổng hợp vật liệu - Tổng hợp vật liệu CHA và ZSM-5 - Biến tính với Cu, Fe, Mn, Ce - Tổng hợp vật liệu lưỡng kim loại Nội dung 2: Đặc trưng xúc tác bằng các phương pháp phân tích ex-situ Nội dung 3: Đánh giá xúc tác bằng các phương pháp thực nghiệm Nội dung 4: Nghiên cứu hoạt tính xúc tác bằng phương pháp phân tích in-situ Nội dung 5: Hoàn thành bài báo Nội dung 6: Hoàn thành luận văn
- 15. Cảm ơn thầy cô và các bạn đã lắng nghe!
Editor's Notes
- Trước tiên em xin chào quý thầy cô và toàn thể các anh các chị. Em xin tự giới thiệu em là Doãn Anh Tuấn, hiện đang công tác tại công ty SEVT. Sau đây em xin phép được báo cáo đề cương luận án của em với đề tài TỔNG HỢP XÚC TÁC LƯỠNG KIM LOẠI/ZEOLIT CHO PHẢN ỨNG KHỬ XÚC TÁC CHỌN LỌC (SCR) NOx VỚI NH3
- Em xin giới thiệu danh sách giáo viên hướng dẫn khoa học bao gồm có Cô:... và Cô... Địa điểm dự kiến thực hiện đề tài là ... và ...
- Trong những thập niên trở lại đây, sự phát triển kinh tế cũng như nhu cầu sử dụng nhiên liệu, năng lượng đã dẫn đến ô nhiễm môi trường ngày càng trầm trọng tại các nước đang phát triển nói chung và Việt Nam nói riêng. Ô nhiễm môi trường, đặc biệt là ô nhiễm không khí không chỉ ảnh hưởng đến nền kinh tế chung, sức khoẻ con người và cảnh quan đô thị.
- Trong đó NOx là một trong những tác nhân được quan tâm nhiều nhất bởi độc tính ảnh hưởng tới môi trường, sức khoẻ con người và là một trong những tác nhân khó xử lý nhất. Thuật ngữ NOx được dùng để chỉ cho tổng nồng độ của hai khí NO và NO2 trong đó NO chiếm khoảng 90% (Liệt kê các tác nhân của NOx)
- Có nhiều phương pháp, công nghệ được sử dụng để loại bỏ NOx bao gồm kiểm soát nhiên liệu, kiểm soát quá trình cháy, kiểm soát sau đốt đã được phát triển và ứng dụng vào thực tế. Tuy nhiên công nghệ khử xúc tác chọn lọc (SCR) là một phương pháp được sử dụng nhiều trong việc xử lý NOx do có được hiệu suất xử lý cao đặc biệt là hệ NH3-SCR. (Liệt kê ưu điểm và nhược điểm). Từ những thập niên gần đây, một số hệ xúc tác gồm các kim loại quý hay như các zeolit mao quản trung bình đã được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp dưới dạng xúc tác axit rắn cho quá trình khử NOx của hệ SCR do chúng có tính chất đặc biệt như cấu trúc lỗ tách biệt, rõ ràng, diện tích bề mặt cao, độ ổn định nhiệt. Tuy nhiên vẫn còn rất nhiều hạn chế từ những hệ này như: dễ bị ngộ độc xúc tác, phải kiểm soát chặt chẽ đầu vào, và nhiệt độ vùng hoạt động cao. Vì vậy vấn đề được đặt ra ở đây là cần tìm hệ xúc tác có nhiệt độ hoạt động thấp và độ chọn lọc cao, cũng như đảm bảo được độ bền xúc tác chọn lọc.
- Việc sử dụng zeolit dựa trên tâm kim loại cho quá trình khử chọn lọc xúc tác NOx được sử dụng khá phổ biến do hiệu quả chuyển hoá cao, tuy nhiên xu hướng hiện nay để thúc đẩy hoạt tính SCR của xúc tác là sử dụng một kim loại thứ 2, bởi các ưu điểm như (đọc). Ví dụ một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng hệ CeFe-ZSM5 đã cải thiện hoạt tính khá rõ ràng và giảm được nhiệt độ phản ứng từ 700 xuóng 550 Ngoài ra, Trong quá trình hình thành và phát triển xúc tác rắn zeolite, có một dạng cấu trúc chabazite (CHA) với hàm lượng Si/Al = 1 tới vô cùng. Đặc biệt là vật liệu rây phân tử dựa trên cơ sở silico-aluminophotphat (SAPO/SSZ). Bằng cách thay nguyên tử Si và mạng lưới aluminophotphat sẽ tạo ra hàng nghìn loại vật liệu khác nhau Dựa trên những kết quả có được từ những nghiên cứu và ứng dụng thực tế của xúc tác zeolite, cùng sự kết hợp của các tâm kim loại với nhau và về hiệu quả của hệ phản ứng NH3-SCR mang lại, ý tưởng từ sự kết hợp hai loại trên tạo ra một hệ phản ứng mới có khả năng tương tác và xử lý khí NOx tốt hơn ở môi trường nhiệt độ thấp hơn và hiệu suất khử cao hơn.
- Nhiệm vụ 1: Tổng hợp xúc tác lưỡng kim loại/zeolites có kích thước lỗ mao quản trung bình và lỗ mao quản nhỏ như ZSM-5 và dạng chabazite (CHA) như SAPO-34 và SSZ-13, sử dụng tâm kim loại là các kim loại chuyển tiếp Cu, Mn, Fe, Ce.
- Bước 2: Như đã đề cập ở nhiệm vụ trên, đề tài này sẽ tập trung vào loại xúc tác ZSM-5, SAPO-34 và SSZ-13 tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt, biến tính bằng các kim loại chuyển tiếp Cu, Fe, Mn, Ce theo các phương pháp khác nhau. Các xúc tác sau khi đã tổng hợp sẽ được sử dụng để so sánh hoạt tính với nhau.
- XRD: Xác định cáu trúc tinh thể TGA-DTA: Phân tích nhiệt BET: Xác định S bề mặt riêng và kích thước lỗ mao quản