lên quá trình phân hủy quang Fenton của chlorpyrifos
Nghiên cứu ảnh hưởng của độ pH lên quá trình phân hủy quang Fenton của chlorpyrifos được thực hiện tại các điều kiện tương tự như đã sử dụng trong Mục 2.3. Tuy nhiên, nồng độ H2O2 ban đầu trong dung dịch được lựa chọn cố định là 20 mmol/L, và hàm lượng chất xúc tác ban đầu thay đổi trong khoảng 40 – 70 mg/L. Các kết quả nghiên cứu được trình bày một cách cụ thể trong Hình 3.15 và Hình 3.16.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, hàm lượng chất xúc tác ban đầu trong dung dịch có ảnh hưởng đến nhất định đến tốc độ và hiệu quả xử lý chlorpyrifos, cũng như xử lý COD của hệ phản ứng quang Fenton. Cụ thể, khi hàm lượng chất xúc tác ban đầu trong dung dịch giảm xuống 40 mg/L, thì tốc độ phản ứng giảm xuống, đồng thời tại ngưỡng thời gian 30 phút và 40 phút thì hiệu quả xử lý chlorpyrifos và xử lý COD chỉ đạt lần lượt 74% và 72%. Tuy nhiên, nếu tiếp tục gia tăng hàm lượng chất xúc tác ban đầu trong dung dịch ≥ 50 mg/L, thì tốc độ phản ứng ban đầu chỉ được cải thiện không đáng
kể, trong khi hiệu quả xử lý chlorpyrifos và xử lý COD cuối cùng tại các ngưỡng thời gian 30 phút và 40 phút là gần như tương đương nhau.
Hình 3.15. Ảnh hưởng của hàm lượng chất xúc tác ban đầu trong dung dịch
lên quá trình phân hủy quang Fenton của chlorpyrifos theo nồng độ chlorpyrifos
0.000.10 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 0 5 10 15 20 25 30 C/C 0 Thời gian phản ứng (phút) 40 mg/L 50 mg/L 60 mg/L 70 mg/L
Hình 3.16. Ảnh hưởng của hàm lượng chất xúc tác ban đầu trong dung
dịch lên quá trình phân hủy quang Fenton của chlorpyrifos theo COD Điều này có thể giải thích là do tác dụng chủ yếu của chất xúc tác Fe- BTC/GO là tham gia vào phản ứng phân hủy H2O2 tạo gốc tự do OH∙. Khi tăng hàm lượng chất xúc tác ban đầu trong dung dịch, thì hiệu quả xúc tác phản ứng hình thành gốc tự do OH∙ cũng được cải thiện, tốc độ sản sinh gốc tự do OH∙ trong dung dịch tăng lên, dẫn tới tốc độ phân hủy các thành phần hữu cơ (bao gồm chlorpyrifos) trong dung dịch cũng tăng lên. Tuy nhiên, khi gốc tự do OH∙ hình thành với tốc độ quá nhanh, thì một bộ phận gốc tự do OH∙ có thể tiếp tục tham gia phản ứng với H2O2 để tạo thành gốc tự do HOO∙ với khả năng oxy hóa kém hơn. Bởi vậy, khi sử dụng quá nhiều chất xúc tác, thì hiệu quả xúc tác sẽ khơng được cải thiện quá đáng kể nữa.
Bên cạnh đó, tốc độ xử lý các thành phần hữu cơ (bao gồm chlorpyrifos) cũng có thể chịu giới hạn bởi các yếu tố động học phản ứng khác không được xúc tác bởi Fe-BTC/GO, gây hạn chế hiệu quả xúc tác của Fe-BTC/GO tại những ngưỡng hàm lượng đưa vào quá cao. Trên cơ sở những
0.000.10 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 0 5 10 15 20 25 30 35 40 C OD /C OD 0 Thời gian phản ứng (phút) 40 mg/L 50 mg/L 60 mg/L 70 mg/L
kết quả nghiên cứu thu được, hàm lượng chất xúc tác ban đầu trong dung dịch được lựa chọn là 50 mg/L cho những nghiên cứu tiếp theo.