Hình 3.11. Đồ thị xác định giá trị pHpzc của vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4. Tính chất hấp phụ của vật liệu phụ thuộc vào tính chất bề mặt của vật liệu và điểm đẳng điện là một đại lượng đặc trưng quan trọng. Kết quả xác
định điểm đẳng điện của vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 được thể hiện ở Hình 3.11. Từ kết quả trên Hình 3.11, điểm đẳng điện của vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 được xác định là pHpzc = 6,67. Như vậy, khi vật liệu phân tán trong môi trường nước có giá trị pH nhỏ hơn điểm đẳng điện (pH < 6,67), bề mặt vật liệu tích điện tích dương do sự hấp phụ ion H+ trong dung dịch. Ngược lại, khi pH > 6,67 thì bề mặt vật liệu sẽ tích điện âm. Do đó, dựa vào pHpzc có thể dự đoán được khả năng hấp phụ của vật liệu đối với các ion kim loại ở giá trị pH bất kỳ.
Kết luận mục 3.1:
- Đã tổng hợp thành công vật liệu spinel ferrite CuFe2O4, MgFe2O4 và Cu0.5Mg0.5Fe2O4 bằng phương pháp đồng kết tủa.
- Ở nhiệt độ nung 900 oC trong 2 giờ, vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 hình thành đơn pha spinel, trong khi đó vật liệu CuFe2O4 và MgFe2O4 hình thành pha thứ 2 là Fe2O3.
- Vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 có kích thước hạt trung bình khoảng 30 nm nhỏ, đồng đều hơn so với các hạt vật liệu CuFe2O4 và MgFe2O4. Đồng thời có diện tích bề mặt riêng là 41,3 m2/g lớn hơn so với vật liệu CuFe2O4 và MgFe2O4 lần lượt là 2,79 m2/g và 7,54 m2/g.
- Từ độ bão hòa của vật liệu CuFe2O4, MgFe2O4 và Cu0.5Mg0.5Fe2O4 lần lượt là 29,5 emu/g; 13,1 emu/g và 23,1 emu/g. Khi thay thế Cu2+ vào cấu trúc của spinel MgFe2O4 đã làm tăng đáng kể từ độ bão hòa của MgFe2O4.
- Năng lượng vùng cấm của vật liệu CuFe2O4, MgFe2O4 và Cu0.5Mg0.5Fe2O4 lần lượt là 1,41 eV; 2,04 eV và 1,65 eV, do đó các mẫu vật liệu spinel ferrite đều có thể hấp thụ ánh sáng trong vùng rộng từ tử ngoại đến khả kiến.
- Điểm đẳng điện của vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 được xác định là pHpzc = 6,67. Khi vật liệu phân tán trong môi trường nước có giá trị pH nhỏ hơn
điểm đẳng điện (pH < 6,67), bề mặt vật liệu tích điện tích dương do sự hấp phụ ion H+ trong dung dịch. Ngược lại, khi pH > 6,67 thì bề mặt vật liệu sẽ tích điện âm.