6. Cấu trúc luận văn
3.4.1. Ảnh hưởng của nồng độ ban đầu dung dịch MB
Nồng độ đầu của MB được nghiên cứu là 10 mg/L, 20 mg/L và 30 mg/L. Kết quả khảo sát được thể hiện ở Hình 3.21.
Hình 3.21. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc nồng độ C/C0 của MB (nồng độ ban đầu là
10 mg/L, 20 mg/L và 30 mg/L) theo thời gian phản ứng t trên vật liệu g-C3N4/ZnS-74% (khối lượng xúc tác: 0,03 g, đèn sợi tóc 220V - 100W)
Hình 3.21 cho thấy khi nồng độ ban đầu của MB tăng dẫn đến tốc độ phân hủy MB trên xúc tác g-C3N4/ZnS-74% bị chậm lại. Khi tăng nồng độ từ 10 mg/L đến 30 mg/L thì hiệu suất phân hủy của MB (theo %) giảm từ 74,30% xuống còn 34,35% sau 7 giờ phản ứng.
Sự giảm độ phân hủy MB do ảnh hưởng của nồng độ MB ban đầu có thể được giải thích do việc tăng nồng độ đầu dẫn đến sự gia tăng lượng phân tử MB hấp phụ trên bề mặt vật liệu xúc tác. Với một lượng tâm xúc tác coi như không đổi (khối lượng xúc tác cố định 0,03 g), việc tăng dung lượng hấp phụ của MB sẽ dẫn đến sự che phủ các tâm hoạt động của vật liệu. Từ đó dẫn đến
làm giảm số lượng gốc tự do được 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 [12].
Bên cạnh đó, khi tăng nồng độ đầu của MB, cường độ màu của dung dịch tăng dẫn đến sự cản quang của các phân tử MB. 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 được với bề mặt xúc tác. Trên thực tế ở nồng độ càng cao, phần lớn các photon có xu hướng bị hấp thụ bởi các phân tử MB. Vì vậy, lượng photon đi đến được bề mặt xúc tác cũng giảm đáng kể [31]. Các yếu tố này đều ảnh hưởng 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.