Hình 3.8 mô tả đường đẳng nhiệt hấp phụ - giải hấp phụ N2 ở 77 K và sự phân bố kích thước mao quản của các vật liệu spinel ferrite CuFe2O4, MgFe2O4 và Cu0.5Mg0.5Fe2O4.
Hình 3.8. Đường đẳng nhiệt hấp phụ - giải hấp N2 và sự phân bố kích thước mao quản của vật liệu (a) CuFe2O4, (b) MgFe2O4 và (c) Cu0.5Mg0.5Fe2O4.
Có thể quan sát thấy rằng, dạng đường cong hấp phụ - giải hấp phụ của cả 3 vật liệu spinel ferrite thuộc dạng IV theo phân loại của UIPAC, tuy nhiên vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 có hiện tượng trễ H1 là vật liệu có mao quản trung bình phân bố hẹp và đồng nhất [182], còn vật liệu CuFe2O4 và MgFe2O4 có hiện tượng trễ H3 là vật liệu mao quản trung bình có cấu trúc xốp dạng lớp không đồng nhất [77], [220].
Các thông số về diện tích bề mặt riêng (SBET), thể tích mao quản (Vpore) và đường kích mao quản (dpore) của vật liệu được trình bày ở Bảng 3.3.
Bảng 3.3. Các thông số đặc trưng cho tính chất xốp của vật liệu.
TT Vật liệu SBET (m2/g) Vpore (cm3/g) dpore (nm)
1 CuFe2O4 2,79 0,0023 20,01
2 Cu0.5Mg0.5Fe2O4 41,3 0,2 15,1
3 MgFe2O4 7,54 0,044 49,01
Theo kết quả Bảng 3.3, vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 có diện tích bề mặt riêng, thể tích mao quản lần lượt là 41,3 m2/g và 0,2 cm3/g là cao hơn so với vật liệu CuFe2O4 và MgFe2O4 với giá trị lần lượt là 2,79 m2/g; 0,0023 cm3/g và 7,54 m2/g; 0,0044 cm3/g. Điều này có thể được lý giải dựa trên hình thái và kích thước của vật liệu, theo hình 3.7 vật liệu Cu0.5Mg0.5Fe2O4 có kích thước đồng đều và nhỏ hơn so với vật liệu CuFe2O4 và MgFe2O4. Như vậy với diện tích bề mặt riêng và độ xốp cao hơn thì vật liệu spinel Cu0.5Mg0.5Fe2O4 sẽ có số lượng lớn các vị trí tâm hấp phụ mà chất bị hấp phụ có thể tiếp cận được, có thể được sử dụng như là chất hấp phụ có dung lượng hấp phụ cao.