4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.Đánh giá hoạt tính quang xúc tác phân hủy MB của vật liệu
CỦA VẬT LIỆU
Hoạt tính quang xúc tác của vật liệu nano tổ hợp Fe3O4-ZnO tổng hợp đƣợc đánh giá qua phản ứng quang xúc tác phân hủy MB. Nồng độ MB ban đầu và còn lại sau các thời gian của phản ứng quang xúc tác chiếu sáng bằng đèn sợi đốt và đèn UV đƣợc xác định trên thiết bị UV-Vis lỏng (UV-Vis 6850, Jenway).
2.4.1. Lập đƣờng chuẩn khảo sát tuyến tính dung dịch MB
Bƣớc 1: Pha dung dịch MB ban đầu có nồng độ mol/L; sau đó pha thành các dung dịch có nồng độ tƣơng ứng (5, 7, 10, 13, 15, 20, 25 )x10-6 mol/L.
Bƣớc 2: Tiến hành đo phổ UV-Vis với các bƣớc sóng từ 200 – 800 nm.
Bƣớc 3: Sử dụng phần mềm origin để vẽ đƣờng chuẩn và xác định khoảng tuyến tính dung dịch MB.
Phổ hấp thụ UV-Vis (a) và phƣơng trình đƣờng chuẩn (b) với các nồng độ MB khác nhau đƣợc trình bày trên hình 2.9.
Hình 2.9. Phổ UV-Vis (a) và đƣờng chuẩn hấp phụ với các nồng độ MB khác nhau từ
2.4.2. Tiến hành quang xúc tác
Bƣớc 1: Lấy 0,045g vật liệu Fe3O4-ZnO cho vào 150 ml dung dịch MB có nồng độ tính trƣớc, khuấy hỗn hợp phản ứng trong bóng tối trên máy khuấy từ đến khi đạt cân bằng hấp phụ (60 phút). Khuấy trong bóng tối sau thời gian khuấy 15, 30, 45 và 60 phút lấy 5 ml hỗn hợp phản ứng đem ly tâm để tách vật liệu còn lại ra và đo mật độ quang.
Bƣớc 2: Sau đó, tiếp tục khuấy và chiếu sáng dung dịch với khoảng cách khoảng 20 cm bằng các loại đèn khác nhau (đèn sợi đốt – có ánh sáng gần với ánh sáng mặt trời, đèn UV có bƣớc sóng 365 nm). Sau các thời gian chiếu sáng 15, 30, 45, 60, 90, 120 và 150 phút lấy 5 ml dung dịch phản ứng, ly tâm tách vật liệu còn lại và đo mật độ quang.
Bƣớc 3: Tính hiệu suất quá trình phân hủy MB Hiệu suất phản hủy MB đƣợc tính theo công thức:
(2.4)
Trong đó:
H: hiệu suất phân hủy MB Co: nồng độ ban đầu
Chƣơng 3.
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. MỞ ĐẦU
Tính chất quang xúc tác của vật liệu phụ thuộc rất nhiều các yếu tố khác nhau, điển hình nhƣ nồng độ điện tử-lỗ trống, hiệu suất tái hợp giữa điện tử và lỗ trống, diện tích bề mặt, ánh sáng kích thích và cả điều kiện thực nghiệm. Ở đây, chúng tôi trình bày các kết quả nghiên cứu về ảnh hƣởng của tỉ lệ mol Fe3O4:ZnO lên hình thái bề mặt, cấu trúc tinh thể, tính chất từ và tính chất quang của vật liệu Fe3O4-ZnO. Các kết quả nghiên cứu về hoạt tính quang xúc tác của ZnO và Fe3O4-ZnO dƣới kích thích của tia UV (bƣớc sóng 365 nm) và ánh sáng nhìn thấy (đèn sợi đốt, công suất 60W) cũng đƣợc trình bày trong chƣơng này. Các mô hình về cơ chế tăng cƣờng hiệu quả phân hủy MB cũng đƣợc thảo luận chi tiết.