CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.2. PHẢN ỨNG XÚC TÁC QUANG HÓA PHÂN HỦY MÀU
3.2.4. Tính dị thể và khả năng tái sử dụng của 0,3Co/Fe-MOF
Tính dị thể và độ ổn định của 0,3 Co/Fe-MOF đƣợc kiểm chứng trong quá trình phản ứng phân hủy RhB ở điều kiện thí nghiệm khơng đổi bằng cách sử dụng thí nghiệm “leaching”. Quy trình thí nghiệm “leaching” đƣợc tiến hành nhƣ sau: 5 mg vật liệu xúc tác với nồng độ thuốc nhuộm RhB ban đầu 3.10-5 M, pH 5 và 1mL H2O2 (1mM) và khuấy ở nhiệt độ phòng. Tuy nhiên sau khi chiếu sáng 30 phút, tiến hành lọc loại bỏ chất xúc tác ra khỏi môi trƣờng phản ứng bằng phƣơng pháp ly tâm (6000 vòng/phút và 15 phút). Hỗn hợp dung dịch sau khi ly tâm sẽ đƣợc tiếp tục khảo sát ở các thời điểm nhƣ hệ ban đầu. Hiệu quả phân hủy sẽ đƣợc kiểm tra bằng quang phổ UV-Vis ở các giai đoạn khác nhau. Hình 3.13a trình bày kết quả của vật liệu 0,3 Co/Fe−MOF khi tham gia thí nghiệm Leaching. Theo quan sát, sau khoảng thời gian 30 phút chiếu sáng, việc loại bỏ xúc tác rắn ra khỏi dung dịch phản ứng dẫn đến q trình quang hóa xảy ra tƣơng đối chậm và khơng làm thay đổi hiệu suất quá trình phân hủy trong thời gian tiếp theo. Kết quả cho thấy rằng phản ứng quang hóa khi có mặt của chất xúc tác Co/Fe-MOF và vật liệu này thực sự là xúc tác dị thể.
Tiềm năng thực tế của vật liệu xúc tác có thể đƣợc đánh giá về cơ bản thông qua các nghiên cứu về khả năng tái sử dụng trong phản ứng quang hóa phân hủy RhB. Điều kiện thí nghiệm đƣợc tiến hành 5 lần đánh giá độ bền
56
liên tiếp không đổi. Kết quả tái sử dụng của vật liệu đƣợc thể hiện ở Hình 3.13b. Kết quả này cho thấy, sau mỗi lần tái sử dụng, hiệu quả phân hủy RhB có giảm nhẹ, tuy nhiên sau năm lần tái sử dụng, hiệu quả phân hủy RhB vẫn đạt trên 87%. Sự giảm hiệu suất phân hủy có thể là do sau các lần thử nghiệm thì sự che phủ các tâm xúc tác bởi RhB cũng nhƣ các sản phẩm phụ cũng tăng lên, cũng là nguyên nhân gây giảm hoạt tính xúc tác. Chứng tỏ, khả năng tái sử của vật liệu 0,3 Co/Fe-MOF khá cao và ổn định. Đây là kết quả khả quan để có thể sử dụng vật liệu 0,3 Co/Fe-MOF ứng dụng vào thực tế cho mục đích xử lí các chất màu hữu cơ trong nƣớc dƣới ánh sáng khả kiến.
Hình 3. 14. Tính dị thể (A) và độ bền (B) của vật liệu xúc tác