Đối tượng hữu cơ được sử dụng để đánh giá khả năng hấp phụ và quang xúc tác của các lớp phủ là thuốc nhuộm MB. Quá trình khảo sát được thực hiện trong bình phản ứng chứa 1000mL dung dịch MB 14µM, đồng thời sục liên tục bằng dòng không khí cấp trực tiếp từ máy thổi khí (hình 2.8). Nguồn UVA được sử dụng tương tự như trường hợp khảo sát vật liệu quang xúc tác dạng hạt. Toàn bộ hệ phản ứng được đặt trong buồng tối. Trước thời điểm chiếu UVA, các lớp phủ được ngâm trong dung dịch MB trong thời gian 4h để bão hoà sự hấp phụ MB trên bề mặt lớp phủ. Trong quá trình
Bảng 2.6 Phân loại độ bám dính theo kết quả thử
Điểm Mô tả
1 Vết cắt hoàn toàn nhẵn, không có các mảng bong ra
2 Các mảng nhỏ bị bong ra ở các điểm cắt nhau, diện tích bong chiếm không quá 5% diện tích bề mặt mạng lưới
3 Các màng bị bong dọc theo các vết cắt, diện tích bong từ 5-15% diện tích bề mặt mạng lưới
4 Màng bị bong dọc theo vết cắt hay cả mảng hình vuông, diện tích bong từ 15-30% diện tích mạng lưới
5 Màng bị bong dọc theo vết cắt theo các mảng rộng hay cả mảng hình vuông, diện tích bong chiếm hơn 35% diện tích mạng lưới
42
chiếu UVA, sau mỗi khoảng thời gian 10-20 phút, lấy mẫu dung dịch phản ứng để xác định nồng độ MB.
Để khẳng định bản chất quang xúc tác của các lớp phủ, thí nghiệm đối chứng được tiến hành với việc chiếu UVA trực tiếp khay thuỷ tinh chứa 1000mL dung dịch MB 14µM (không có lớp phủ) trong 4h liên tục. Kết quả thu được hiệu suất quang phân trực tiếp của MB dưới UVA trong điều kiện khảo sát nhỏ hơn 6%. Như vậy có thể bỏ qua phần quang phân trực tiếp của MB trong quá trình khảo sát hoạt tính quang xúc tác.
Khả năng tái sử dụng lớp phủ được đánh giá bằng quá trình quang xúc tác qua 8 vòng lặp, mỗi vòng lặp kéo dài 100 phút chiếu UVA. Sau mỗi vòng, lớp phủ được nung lại ở 300oC (nhằm loại bỏ một số thành phần hữu cơ còn nằm lại trên bề mặt lớp phủ), dung dịch MB được thay thế bằng dung dịch mới có cùng nồng độ ban đầu (14µM). Hiệu suất hấp phụ và quang xúc tác của các mẫu được đánh giá thông qua sự suy giảm nồng độ chất hữu cơ trong dung dịch, theo công thức:
H = 0 0 C C C t x100% (2.7)
Với: Co là nồng độ chất hữu cơ ở thời điểm ban đầu
Ct là nồng độ chất hữu cơ tại thời điểm lấy mẫu.
43
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Vật liệu TiO2/HAp chứa hai thành phần TiO2 và HAp, do đó, trước khi nghiên cứu điều chế, đặc trưng cấu trúc và hoạt tính của vật liệu TiO2/HAp, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu điều chế và đánh giá sơ bộ một số đặc tính của từng thành phần TiO2 và HAp khi tồn tại độc lập.