Sản phẩm của quá trình phân hủy RhB sau 240 phút phản ứng đối với xúc tác NF/GO-N,S được xác định dựa vào kết quả đo UV-Vis của dung dịch RhB (Hình 3.33). Có thể thấy, sau 240 phút pic mang màu của RhB hầu như không quan sát thấy trên toàn phổ đồ.
Hình 3. 33. Phổ UV-Vis của sản phẩm quá trình phân hủy RhB của xúc tác NF/GO- N,S ở các thời điểm
Từ những n i dung thảo luận trên cho thấy vật liệu tổ hợp thu được có khả năng hấp th quang học tốt trong vùng ánh sáng khả kiến, dẫn đến tăng hiệu suất trong quá trình x lý các hợp chất màu hữu cơ [23, [68].
Trong phản ứng nghiên cứu, hiệu suất phân hủy RhB của composite NF/GO-N,S cao, đạt trên 95%, cao hơn NF/GO-N, chính vì vậy chúng tôi chọn NF/GO-N,S làm mẫu đại diện cho các nghiên cứu tiếp theo.
3.2.3. hảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xúc tác quang của vật liệu vật liệu
3.2.3.1 Ảnh hưởng của lượng chất xúc tác của vật liệu NF/ GO-N,S
400 450 500 550 600 650 700 Ab s ( a.u) Wavelength (nm) 0 phút 30 phút 60 phút 90 phút 120 phút 180 phút 240 phút
Hiệu suất quang xúc tác phụ thuộc không những vào bản chất của chất xúc tác, chất phản ứng mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như khối lượng chất xúc tác, nồng độ ban đầu của chất phản ứng, cường độ chiếu sáng, pH dung dịch.... Trong luận văn, bên cạnh việc khảo sát hoạt tính quang xúc tác của các loại vật liệu chúng tôi còn khảo sát ảnh hưởng của lượng chất xúc tác, nồng độ ban đầu chất phản ứng.
Để khảo sát ảnh hưởng của lượng chất xúc tác đến hiệu quả xúc tác quang, chúng tôi tiến hành khảo sát hoạt tính xúc tác của mẫu NF/GO-N,S trong phản ứng phân hủy RhB. Điều kiện thí nghiệm: Nồng độ dung dịch RhB 100 mg/L; Thể tích : 100 mL; Nhiệt độ 300 C; thời gian chiếu sáng là 240 phút; lượng xúc tác: 0,01; 0,05 và 0,1g.
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của lượng chất xúc tác đến sự chuyển hóa RhB theo thời gian được thể hiện ở Hình 3.34.
Hình 3. 34. Sự giảm C/Co của RhB theo thời gian khi thay đổi lƣợng chất xúc tác
Có thể nhận thấy rằng, khi thay đổi lượng chất xúc tác thì hiệu suất chuyển hóa RhB cũng có sự thay đổi. Cụ thể, khi lượng xúc tác thay đổi trong
khoảng nghiên cứu là 0,01; 0,05 và 0,1 g thì hiệu suất phân hủy RhB đạt được tương ứng là 88,97%, 95,06%, 89,23%. Khi lượng xúc tác tăng từ 0,01g - 0,05g thì hiệu suất chuyển hóa RhB tăng, điều này có thể được cho là do lượng xúc tác tăng sẽ làm tăng số lượng tâm xúc tác trên bề mặt vật liệu và đồng thời số lượng gốc tự do •OH, •O-
2 hình thành trong quá trình phản ứng tăng lên dẫn đến hiệu suất quang xúc tác tăng. Tuy nhiên, nếu tiếp tục tăng lượng xúc tác lên 0,1 g thì hiệu suất quang xúc tác lại giảm xuống. Điều này có thể do khi lượng xúc tác tăng nhiều sẽ gây hiện tượng cản quang, làm giảm khả năng hấp thụ ánh sáng của vật liệu, do đó làm giảm hoạt tính xúc tác quang, dẫn đến hiệu suất phân hủy RhB giảm. Vì vậy chúng tôi chọn lượng chất xúc tác cho các nghiên cứu tiếp theo là 0,05gam.
3.2.3.2. Ảnh hưởng của nồng đ RhB
Điều kiện thí nghiệm: Nồng độ dung dịch RhB thay đổi trong khoảng: 20-100 mg/L; Thể tích: 100 mL; Nhiệt độ 300 C; thời gian chiếu sáng là 240 phút; lượng xúc tác là 0,05 gam.
Sự chuyển hóa RhB theo thời gian của mẫu vật liệu NF/ GO-N,S ở các nồng độ được trình bày như Hình 3.35.
Nhìn chung, sự giảm C/Co theo thời gian ở các nồng độ là khác nhau, ở nồng độ 20mg/L, sau 30 phút C/Co giảm còn 0,85 ứng với hiệu suất 20,95%. Sau 240 phút phản ứng thì C/Co giảm còn 0,2 ứng với hiệu suất là 79,70%. Khi tăng nồng độ RhB lên 100mg/L, sau 30 phút sự giảm C/Co còn 0,7 ứng với hiệu suất 30,11%, sau 240 phút thì sự giảm của C/Co là 0,05 ứng với hiệu suất 95,09%. Hiệu suất chuyển hóa RhB ở các nồng độ 40mg/L, 60mg/L, 80mg/L sau 240 phút phản ứng đạt 80,12%, 84,34%, 88,56%, 89,32%, 95,09% tương ứng.
Hình 3. 35. Sự giảm C/Co của RhB theo thời gian của NF/GO-N,S ở các nồng độ
Như vậy trong khoảng nồng độ nghiên cứu, hiệu suất chuyển hóa RhB tăng khi nồng độ tăng, điều này có thể là do khi tăng nồng độ RhB, số lượng phân tử RhB bị kéo đến bề mặt vật liệu nhiều hơn, dẫn đến hiệu suất xúc tác quang tăng.