Sau khi tạo màng, tiến hành nghiờn cứu cỏc đặc trưng để đỏnh giỏ cỏc đặc tớnh bề mặt của vật liệu, cỏc phương phỏp đặc trưng được sử dụng bao gụ̀m ảnh chụp kớnh hiển vi điện tử quột (SEM), phổ nhiễu xạ tia X (XRD), phổ tỏn xạ năng lượng tia X (EDX), phổ hụ̀ng ngoại phản xạ bề mặt (FTIR-ATR). Hỡnh 3.5 là ảnh SEM của cỏc màng PSf, PSf/GO, PSf/GO-TiO2 (đõy chính là mẫu PSf/GO-T15 được dựng trong cỏc nghiờn cứu).
Quan sỏt hỡnh ảnh SEM của cỏc màng PSf, PSf/GO, PSf/GO-TiO2 cho thấy mật đụ̣ lỗ trờn bề mặt màng và đụ̣ dày của cỏc màng đó cú sự thay đổi. Màng nền PSf (a1, a3) cú bề mặt dày đặc, đụ̣ dày màng chỉ 64 μm.
Khi biến tớnh GO lờn bề mặt màng thỡ đó cú sự thay đổi cấu trỳc màng, màng sau khi biến tớnh bởi GO (b1, b3), do cú sự phõn tỏn GO lờn bề mặt màng đó làm mật đụ̣ lỗ trờn bề mặt màng tăng và đụ̣ dày màng cũng tăng (79 μm). Với màng PSf/GO- TiO2, mật đụ̣ lỗ màng phõn bụ́ dày đặc hơn và tương đụ́i đụ̀ng đều, kích thước lỗ của màng giảm xuụ́ng đỏng kể, đụ̣ dày của màng tăng lờn (từ 87,0 μm lờn 92,5 μm). Điều này dự đoỏn đụ̣ lưu giữ của màng biến tớnh GO và GO- TiO2 sẽ tăng lờn rừ rệt, nhưng năng suất lọc qua màng sẽ cú xu hướng giảm đi do màng tăng đụ̣ dày.
Để cú thờm thụng tin thành phần cỏc nguyờn tụ́ cú trong màng, phương phỏp phổ tỏn xạ năng lượng tia X được sử dụng. Kết quả này được thể hiện trờn hỡnh 3.6 và bảng 3.2.
Hỡnh 3.5. Ảnh SEM của cỏc màng PSf, PSf/GO và PSf/GO-TiO2. Cỏc mẫu bề mặt (a1, a2, a3, a4, a5; b2’, b3’, b4’, b5’)và cỏc mẫu mặt cắt (b1, b2,
Hỡnh 3.6. Phổ tỏn xạ năng lượng tia X của cỏc màng PSf (a), PSf/GO (b) và PSf/GO-TiO2 (c)
(a)
(b)
Bảng 3.2. Hàm lượng cỏc nguyờn tố trong màng PSf, PSf/GO, PSf/GO-TiO2
Nguyờn tố % khối lượng cỏc nguyờn tố
PSf PSf/GO PSf/GO-TiO2
C 87,85 79,34 64,79
O 9,76 19,26 33,99
S 2,39 1,40 1,14
Ti 0,00 0,00 0,08
Quan sỏt màng PSf (hỡnh a) và PSf/GO (hỡnh b), hàm lượng nguyờn tụ́ O đó tăng lờn (từ 9,76 % lờn 19,26 %), tuy nhiờn, lượng nguyờn tụ́ C và S giảm (nguyờn tụ́ C giảm từ 87,85 % x uụ́ng 79,34 %, cũn S giảm từ 2,39 % xuụ́ng 1,40 %). Đụ́i với màng PSf/GO-TiO2 (hỡnh c), hàm lượng nguyờn tụ́ O đó tăng lờn tới 33,99 %, nguyờn tử C giảm cũn 64,79 %, lượng S giảm xuụ́ng 1,14 %, đụ̀ng thời, nguyờn tụ́ Ti đó xuất hiện với hàm lượng 0,08 %.
Cỏc kết quả thực nghiệm trờn cho thấy luận văn đó biến tớnh thành cụng GO và TiO2 lờn bề mặt màng PSf. Kết quả này mụ̣t lần nữa được chỉ ra làm rừ khi phõn tớch XPS ( hỡnh 3.7), thành phần TiO2 đó được nhỡn thấy trờn bề mặt màng PSf.
Để cú thờm thụng tin về sự cú mặt của cỏc nhúm chức trong cỏc mẫu màng nghiờn cứu, quan sỏt phổ FTIR-ATR (hỡnh 3,8).
Hỡnh 3.8. Phổ FTIR-ATR của cỏc màng PSf (a), GO/PSf (b) và PSf/GO-TiO2 (c)
Cú thể thấy cỏc màng đều xuất hiện dải hấp thụ đặc trưng cho dao đụ̣ng nhúm O=S=O trong vựng 1000 – 1320 cm-1 và dải hấp thụ đặc trưng cho dao đụ̣ng của liờn kết C=C của vũng thơm ở vựng 1400 – 1600 cm-1. Bờn cạnh đú, cũn xuất hiện nhúm chức C−O (1674 cm-1) và nhúm chức C=O (1101 cm-1). Với phổ FTIR-ATR của màng PSf/GO-TiO2 (c), nhận thấy cú xuất hiện pic dao đụ̣ng ở vựng 600-1000 cm-1, đú là pic đặc trưng của nhúm Ti-O-Ti [39, 67]. Như vậy, cỏc kết quả thu được đó thể hiện sự thành cụng trong việc biến tớnh GO và GO-TiO2 lờn màng PSf.