6. Cấu trúc luận văn
3.2.3.1. Ảnh hưởng của nồng độ ban đầu dung dịch MB
Ảnh hƣởng của nồng độ dung dịch MB ban đầu đƣợc tiến hành ở nồng độ MB là 5mg/L, 10 mg/L. Kết quả phân tích ảnh hƣởng của nồng độ ban đầu đến hiệu quả phân hủy MB đƣợc trình bày ở Hình 3.16.
Hình 3.16. Hiệu suất xúc tác quang của mẫu vật liệu 7%.CN/GZ ở nồng độ MB ban đầu khác nhau (mxt = 0,05 g, V = 150 ml, đèn Led 40W-220V)
Kết quả Hình 3.16 cho thấy hiệu suất quang phân hủy MB của quá trình xúc tác quang mẫu vật liệu 7%.CN/GZ ta thấy khi tăng nồng độ đầu từ 5 mg/L đến 10 mg/L, hiệu suất quang phân hủy MB giảm đáng kể sau 7 giờ chiếu sáng là từ 90,67% xuống còn 24,83%.
Sự giảm hiệu suất quang xúc tác do ảnh hƣởng của nồng độ MB ban đầu có thể đƣợc giải thích do việc tăng nồng độ đầu dẫn đến sự gia tăng lƣợng phân tử MB hấp phụ trên bề mặt vật liệu xúc tác. Với một lƣợng tâm xúc tác coi nhƣ không đổi (khối lƣợng xúc tác cố định 0,05 gam), việc tăng dung lƣợng hấp phụ của MB trên vật liệu composit sẽ dẫn đến sự che phủ các tâm hoạt động của vật liệu từ đó dẫn đến làm giảm số lƣợng gốc tự do đƣợc tạo thành. Sự có mặt càng nhiều phân tử chất hữu cơ trên bề mặt vật liệu làm cản trở khả năng tiếp cận của vật liệu với photon từ nguồn ánh sáng bên ngoài [41].
52
Ngoài ra khi tăng nồng độ đầu của MB, cƣờng độ màu của dung dịch tăng, dẫn đến sự cản quang của các phân tử MB tăng. Khi nồng độ MB càng cao, các photon ánh sáng càng khó xuyên sâu qua các lớp phân tử MB liên tiếp và do đó càng ít photon tiếp cận đƣợc với bề mặt xúc tác. Trên thực tế ở nồng độ càng cao, phần lớn các photon có xu hƣớng bị hấp thụ bởi các phân tử MB, do đó, lƣợng photon đi đến đƣợc bề mặt xúc tác cũng giảm đáng kể. Những lý do đó ảnh hƣởng đến khả năng hoạt động của gốc tự do và cặp electron - lỗ trống quang sinh và làm giảm khả năng xúc tác quang của vật liệu. Nhƣ vậy, tốc độ phân hủy MB phụ thuộc vào nồng độ ban đầu của MB.