6. Cấu trỳc luận văn
3.4. Động học phản ứng quang xỳc tỏc phõn huỷ TC trờn vật liệucomposite
composite GB-x
Động học phản ứng quang xỳc tỏc phõn hủy TC trờn cỏc vật liệu GB-x được khảo sỏt trong điều kiện thực nghiệm: 80 mL dung dịch TC nồng độ ban đầu 10 mg/L và 0.04 mg mẫu xỳc tỏc, chiếu xạ bằng đốn LED (220V-30W) trong 120 phỳt.
Mụ hỡnh Langmuir-Hinshelwood cũng được sử dụng để phõn tớch động học của sự phõn huỷ quang TC trờn cỏc mẫu vật liệu GB-x. Kết quả được thể hiện trờn Hỡnh 3.23 và Bảng 3.5.
Bảng 3. 5 Hằng số tốc độ k phõn huỷ TC theo mụ hỡnh Langmuir - Hinshelwood
STT Mẫu vật liệu Hằng số tốc độ k Hệ số hồi quy R2
1 GB-5 0,00696 0,99222
2 GB-10 0,01393 0,94985
3 GB-15 0,01130 0,95911
4 GB-20 0,00937 0,95704
5 GB-25 0,00597 0,97270
Kết quả trờn Bảng 3.5 cho thấy, phản ứng quang xỳc tỏc phõn huỷ TC của vật liệu composite GB-10 cú hằng số tốc độ lớn nhất k = 0.01393 với R2 = 0.94858. Như vậy, phản ứng xỳc tỏc quang phõn huỷ TC của vật liệu GB-10 là thuận lợi nhất về mặt năng lượng. Kết quả này một lần nữa cho thấy việc kết hợp g-C3N4 và BiVO4 đó tạo nờn vật liệu cú hoạt tớnh quang xỳc tỏc cao hơn so với BiVO4 và g-C3N4 riờng lẻ. Theo kết quả khảo sỏt động học, quan hệ tuyến tớnh ln(Co/C) theo thời gian phản ứng đối với mẫu GB-10 – là phương trỡnh cú dạng: ln C0
C
= 0,01393t với hệ số tương quan R
2=0,94985 Căn cứ vào phương trỡnh động học cú thể tớnh được thời gian bỏn hủy t1/2:
ln 0 0 0,5 C C = 0,01393t1/2 → t1/2=49,76 phỳt.
Hỡnh 3. 23 Đồ thị mụ phỏng mụ hỡnh Langmuir – Hinshelwood của quỏ trỡnh phõn hủy TC trờn cỏc vật liệu composite GB-x
Như vậy, thụng qua kết quả khảo sỏt động học, cú thể dự đoỏn được thời gian cần thiết để đạt được độ chuyển húa như mong muốn hoặc cú thể xỏc định được độ chuyển húa bất kỡ sau khoảng thời gian t.
Như đó trỡnh bày ở trờn, vỡ phản ứng xỳc tỏc quang phõn huỷ TC của vật liệu GB-10 là thuận lợi nhất về mặt năng lượng, nờn mẫu vật liệu GB-10
được chọn để tiếp tục khảo sỏt cỏc yếu tố ảnh hưởng khỏc đến quỏ trỡnh tổng hợp vật liệu.
3.5. Đặc trưng vật liệu và khảo sỏt hoạt tớnh quang xỳc tỏc của vật liệu composite GB-10 ở cỏc nhiệt độ nung khỏc nhau composite GB-10 ở cỏc nhiệt độ nung khỏc nhau