Khảo sát quá trình điều chế sét hữu cơ từ Bentonit (Trung Quốc) với Tetrađecyltrymetyl amoni bromua trong dung dịch rượu nước

TẠP CHÍ HÓA HỌC T. 53(3E12) 493-500 THÁNG 6 NĂM 2015

KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH ĐIÈU CHÉ SÉT HỮU c ơ TỪ

BENTONIT (TRUNG QUỐC) VỚI TETRAĐECYLTRIMETYL AMONI

BROMUA TRONG DUNG DỊCH Rượu NƯỚC í ■

Phạm Thị Hà Thanh1*, Lý Thị Thêm2

1Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên

2Cao học K21 - Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên

Đen Tòa soạn 28-4-2015; Chấp nhận đăng 10-6-2015

A bstract

Synthesize organoclay in water-alcohol solution and study the influence o f reactive conditions in the preparation of

organoclay from bentonite (China) and tetradecyltrimetyl ammonium bromide (TDTM) on the distance o f the

organoclay layers (d00i) and the level of intrusion TDTM into bentonite has been studied. By X-ray diffraction method,

the direct method calcined sample was determined suitable conditions for preparing organoclays from bentonite (China)

and TDTM were: reaction temperature of 40°C, the volume ratio TDTM/bentonite 0.5, pH = 9.0 solution, reaction time

4 h, the product was dried for 48 hours at 80°C.

Keywords. Bentonite, tetradecyltrimethyl ammonium bromide, organoclay.

1.MỞĐẰU

Bentonit (bent) là loại khoáng sét tự nhiên, thuộc

nhóm smectit gồm khoáng vật chính là

montmorilonit (MMT) và một số khoáng khác.

Vật liệu sét hữu cơ được tổng hợp từ pha nền là

bentonit và chất tạo cấu trúc là các họp chất muối

amin (bậc 1, 2, 3 và 4 có mạch thẳng, mạch nhánh

và mạch vòng). Mạch hiđrocacbon khi được chèn

vào giữa các lớp của bentonit sẽ làm tăng khoảng

cách lớp, tăng tính kị nước, do đó làm tăng khả năng

hấp phụ của vật liệu với các chất hữu cơ, đặc biệt là

các chất hữu cơ mạch vòng, các chất có phân tử khối

lớn, cấu trúc cồng kềnh như phenol đỏ [1, 2, 4, 5].

Có nhiều phương pháp điều chế sét hữu cơ, trong đó

phương pháp tổng hợp treng dung dịch nước được

sử dụng phổ biến nhất [1, 2]. Tuy nhiên việc khảo

sát quá trình điều chế sét hữu cơ trong dung dịcfi

rượu nước chưa được nghiên cứu nhiều [1- 5].

Trong công trình này, chúng tôi nghiên cứu một số

yếu tố ảnh hưởng tới quá trình điều chế sét hữu cơ từ

bentonit (Trung Quốc) và TĐTM trong dung dịch

rượu nước, tìm điều kiện thích hợp để điều chế sét

hữu cơ có giá trị dooi và hàm lượng (%) cation xâm

nhập lớn nhất.

2. THỰC NGHIỆM

Hóa chất: Sử dụng sét bentonit (Trung

Quốc) có hàm lượng MMT trên 90%, kích thước hạt

dưới 10 micromet, dung lượng trao đổi ion trên 105

mđlg/lOOg, độ ẩm dưới 5%. Tác nhân hữu cơ hóa

được sử dụng là muối amoni bậc bốn: C17H38BrN

(M=336,4 g/mol) tetrađecyltrimetyl amoni bromua

(TĐTM) (Sigma-Aldrich). Các hóa chất khác: HC1,

NaOH, ÁgN03 (P.A).

Thiết bị: Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu

sét hữu cơ được đo trên máy D8 Advanced Bruker

(CHLB Đức) với anot Cu có X. (Ka) = 0,154056nm,

khoảng ghi 20 = 0,5-H0°, tốc độ 0,01°. Phổ hồng

ngoại của các mẫu được ghi trong vùng 400- 4000

cm' 1 trên máy GX-PerkinElmer-USA tại khoa Hoá

học tại khoa Hoá học, Trường Đại học Khoa học Tự

nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.

Giản đồ phân tích nhiệt được ghi ừên máy phân

tích nhiệt TGA/DSC1 MẼTTLER TOLEDO (Thụy

Sì), khoảng nhiệt độ làm việc từ nhiệt độ phòng đến

800°c, tổc độ nâng nhiệt 10°c/phút, trong môi trường

không khí tại khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm,

Đại học Thái Nguyên.

Ảnh SEM của các mẫu vật liệu được chụp trên thiết

bị JEC)L.5300, Viện Khoa học Vật liệu, Viện Hàn

lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

2.2. Tổng họp sét hữu cơ

Quá trình khảo sát một số điều kiện điều chế sét