Thông tin chung:

Ngày nhận: 20/05/2013

Ngày chấp nhận: 29/10/2013

Title:

Synthesis of acid catalyst via sulfonation of carbon particle

Từ khóa:

Vật liệu nền carbon, sulfo hóa carbon, xúc tác acid rắn

Keywords:

Carbon-based materials, solid acid catalyst, sulfonated carbonization

ABSTRACT

Acid catalyst C-SO₃H was synthesized to replace traditional acid catalyst in order to reduce environmental impacts. The synthesis process was carried out through two steps: (i) formation of carbon particles; (ii) sulfonation of carbon to form catalyst. Glucose hydrothermal method at 180°C in 4 hours was used to generate carbon particles with size of 2-
3 ?m and sulfonation of carbon particles by H₂SO₄ at different conditions was ultilized to create the catalyst. The results showed that reaction time and temperature strongly influenced the sulfonation process to form SO₃H groups. However, carbon content in the acid solution was not significantly affected. In addition, using of the catalyst for hydrolyzing starch gave good results. The concentration of the total sugar increased with increase of concentration, temperature and reaction time. Moreover, when catalyzed by C-SO₃H, the total sugar concentration was obtained at a value of 17,42 g/L that was higher than that of using 2% H₂SO₄ catalyst (obtained total sugar, 13,27 g/L).

TO?M TĂ?T

Xúc tác acid rắn C-SO₃H đươ?c tô?ng hơ?p nhằm thay thế xúc tác acid truyền thống và làm giảm thiểu tác động xấu đến môi trường. Quá trình tổng hợp được thực hiện thông qua hai giai đoa?n: (i) tạo hạt carbon và (ii) sulfo hóa tạo xúc tác. Phương pháp thu?y nhiê?t đường ơ? 180°C trong 4 giơ? được sử dụng để tạo hạt carbon với kích thước khoảng 2-3 àm và quá trình sulfo hóa hạt carbon bằng H₂SO₄ ở các điều kiện khác nhau để tạo thành xúc tác. Trong đó, nhiệt độ và thời gian ảnh hưởng mạnh đến quá trình sulfo hóa để gắn kết nhóm SO₃H. Tuy nhiên, hàm lượng carbon trong dung dịch acid không ảnh hưởng đáng kể. Thêm vào đó việc sử dụng xúc tác được tổng hợp cho quá trình thủy phân tinh bột cho kết quả khá tốt. Nồng độ đường tổng tăng theo hàm lượng, nhiệt độ và thời gian phản ứng. Hơn thế nữa, khi được xúc tác bằng C-SO₃H, nồng độ đường tổng thu được đạt giá trị 17,42 g/L cao hơn khi sử dụng xúc tác 2% H₂SO₄ (13,27 g/L).