Các nguồn tiền chất Titan khác
3.5.4. Nghiên cứu điều chỉnh pH
Ảnh hưởng của pH khác nhau đến hiệu quả xử lý nước thải được trình bày trong hình 3.73. 90 80 m gO /l 70 60 ra , 50 đầ u 40 C O D 30 20 10 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Giá trị pH
Hình 3.73: Sự ảnh hưởng của pH xử lý đến COD của nước thải đầu ra
Kết quả cho thấy, pH có ảnh hưởng rất rõ rệt đến hiệu quả xử lý. Với pH từ 6 đến 8, COD của nước thải đầu ra đạt mức cho phép, dưới 50 mgO/l. Với các pH thấp hơn (pH= 3-5), hoặc pH cao hơn (pH= 9), hiệu quả xử lý bị hạn chế, chỉ tiêu COD của nước thải đầu ra vượt giá trị 50 mgO/l.
Kết quả này hoàn toàn phù hợp với các công bố của một số tác giả mà theo đó, trong quá trình phản ứng quang hóa, pH cũng có thể ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng quang xúc tác [3-6]. Cũng theo các tác giả này, ảnh hưởng của pH đến hoạt tính quang của xúc tác TNTs/ZnO có thể được giải thích dựa vào điểm đẳng điện (pHpzc) của composit này. ZnO có pHpzc xấp xỉ 8,5 và TiO2 anatase có pHpzc trong khoảng 5 – 7. Hợp phần chủ yếu của xúc tác là ZnO (ZnO chiếm đến 78% về khối lượng, TNTs chỉ chiếm 10% về khối lượng), do đó, pHpzc của TNTs/ZnO sẽ có xu hướng nằm giữa giá trị pHpzc của ZnO và TiO2 và có pHpzc vào khoảng 8,2. Do đó, bề mặt của xúc tác có thể trở nên tích điện dương ở pH thấp hơn 8,2 và tích điện âm ở pH cao hơn 8,2. Kết quả là, ở pH thấp hơn 8,2, bề mặt xúc tác TNTs/ZnO có khả năng hấp phụ các anion chất hoạt động
bề mặt LAS thông qua nhóm SO3-
một cách dễ dàng hơn dẫn đến làm tăng khả năng phản ứng giữa các gốc hydroxyl trên xúc tác TiO2/ZnO với các nguyên tử cacbon trong vòng phenyl. Ngược lại, ở pH cao hơn 8,2, lực đẩy tĩnh điện giữa bề mặt TiO2 và các phân tử chất hoạt động bề mặt LAS tăng lên do bề mặt xúc tác TNTs/ZnO lúc này tích điện âm dẫn tới làm giảm khả năng phản ứng.
Tuy nhiên, theo một số tác giả [84], ở pH < 6, xảy ra quá trình bào mòn quang hóa của ZnO dưới ánh sáng chiếu xạ UV, dẫn đến giảm hiệu quả xử lý của toàn quá trình. Vì vậy, có thể nói, kết quả xác định giá trị pH thích hợp cho quá trình xử lý nước thải bằng xúc tác TNTs/ZnO là trong khoảng từ 6 – 8 trên đây là hợp lý.