Hình 3.5 biểu diễn phổ tổng trở dạng Bode của các compozit trong môi trường nước thải nhà máy bia bổ sung glucozơ. Phổ Bode được biểu diễn dưới hai dạng tổng trở và pha phụ thuộc vào tần số.
26
Kết quả trên hình 3.5 cho thấy, đối với phổ tổng trở phụ thuộc vào tần số, ở vùng tần số cao, tổng trở của các điện cực compozit khác nhau không nhiều vì nó phản ánh điện trở của dung dịch điện ly. Tuy nhiên ở vùng tần số thấp thì sự khác biệt thể hiện sự rõ rệt hơn do quá trình điện hóa xảy ra với các mức độ khác nhau. Điện cực nào có giá trị tổng trở tại 10 mHz càng lớn thì hoạt tính điện hóa càng cao. Bảng 3.2 và hình 3.6 cho biết điện cực chứa tỉ lệ CNTs 30% có giá trị tổng trở nhỏ nhất, thể hiện hoạt tính điện hóa cao nhất.
Hình 3.5: Ảnh hưởng củatỉ lệ phần trăm CNTs đến tổng trở dạng Bode
của các compozit PANi-TiO2-CNTs trong môi trường
nước thải nhà máy bia (COD: 2100 mg/L) có glucozơ 5g/L (a)Tổng trở và (b) Pha phụ thuộc vào tần số.
Hình 3.5b phản ánh sự biến thiên của pha phụ thuộc vào tần số. Kết quả quan sát thấy điểm cực đại tăng khi tỉ lệ thành phần CNTs là 1%, tuy nhiên sau đó thì giảm đáng kể nếu CNTs ≥ 20%. Vị trí điểm cực đại cũng dịch chuyển về phía tần số lớn hơn.
27 Bảng 3.2: Giá trị tổng trở xác định tại 10 mHz. Đặc điểm điện cực Tổng trở (k) Vật liệu điện cực CNTs (%) PANi-TiO2 0 4,41 PANi-TiO2-CNTs 1% 5,718 PANi-TiO2-CNTs 10% 1,774 PANi-TiO2-CNTs 20% 2,306 PANi-TiO2-CNTs 30% 1,015 Hình 3.6: Giá trị tổng trở xác định tại 10 mHz.
Hình 3.6 phản ánh mối quan hệ giữa tổng trở điện hóa phụ thuộc hàm lượng CNTS tại tần số 10 mHz xây dựng từ bảng 3.2. Khi có mặt CNTs thì tổng trở thay đổi, trong đó với 1% CNTs thì tổng trở tăng lên. Có nghĩa là hoạt
28
tính điện hóa bị giảm. Khi tăng đến ≥ 10% thì tổng trở giảm rõ rệt, trong đó điện cực chứa hàm lượng CNTs 30% có giá trị tổng trở nhỏ nhất chứng tỏ compozit chứa 30% CNTs có hoạt tính điện hóa cao nhất.
Qua phổ Nyquist và phổ Bode cho thấy ở hàm lượng CNTs 30% thì compozit có hoạt tính điện hóa tốt nhất.
29
KẾT LUẬN
Từ các kết quả nghiên cứu, có thể rút ra các kết luận như sau:
1. Đã khảo sát phổ tổng trở điện hóa của điện cực compozit Ti/TiO2 - PANi - CNTs trong môi trường nước thải nhà máy bia. Từ đó sơ bộ đưa ra cơ chế điện hóa diễn ra trên bề mặt điện cực gồm 7 thành phần tham gia. 2. Khi sử dụng hàm lượng CNTs thấp (1%) thì hoạt tính điện hóa của điện
cực compozit Ti/TiO2 - PANi – CNTs thấp hơn với điện cực không chứa CNTs (Ti/TiO2 – PANi). Hoạt tính điện hóa của điện cực compozit Ti/TiO2 - PANi - CNTs được cải thiện khi CNTs ≥ 10%, trong đó đạt cao nhất ở tỉ lệ CNTs 30%.
3. Quá trình hấp phụ xảy ra trên bề mặt điện cực không phụ thuộc vào sự có mặt hay không của CNTs.
30