L ỜI CAM ĐOAN
5. Bố cục của luận văn
3.2.3. Ảnh hưởng của khối lượng vật liệu đến tính quang xúc tác
3.2.3.1. Vật liệu ZrO2/CuO
Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của các khối lượng vật liệu ZrO2/CuO đến khả năng quang xúc tác khi phân hủy 50,0 mL MB nồng độ 2,386 mg/L ở 25 ℃, pH = 7,0 trong 2 điều kiện: không và có chiếu sáng bằng đèn Led 30W. Đo độ hấp thụ quang của dung dịch MB tại 180 phút của 10,0; 20,0; 30,0; 40,0; 50,0 mg vật liệu ZrO2/CuO. Từ giá trị độ hấp thụ quang cực đại và đường chuẩn tính được giá trị nồng độ và hiệu suất phân
Hình 3.22. Phổ UV-Vis khi phân hủy 2,386 mg/L MB với các khối lượng khác nhau của vật liệu ZrO2/CuO khi không chiếu sáng
Hình 3.23. Phổ UV-Vis khi phân hủy 2,386 mg/L MB với các khối lượng khác nhau của vật liệu ZrO2/CuO khi chiếu sáng đèn Led 30W
Kết quả phổ UV-Vis sau khi phân hủy dung dịch MB với các khối lượng khác nhau của vật liệu ZrO2/CuO, được thể hiện trên hình 3.22, bảng 3.7 (không chiếu sáng), hình 3.23, bảng 3.7 (chiếu sáng đèn Led 30W) và so sánh trên hình 3.24.
VL - ZrO2/CuO; MB - 2,386 mg/L; KCS - 180 phút. nm Abs VL - ZrO2/CuO; MB - 2,386 mg/L; CS - 180 phút. nm Abs
Từ hình 3.24 và bảng 3.7, hiệu suất phân hủy MB của vật liệu ZrO2/CuO khi có chiếu sáng cao hơn so với khi không chiếu sáng từ 15,9 % đến 18,9 %; hiệu suất phân hủy MB của 50,0 mg vật liệu ZrO2/CuO đạt 71,082 % sau 180 phút khi chiếu sáng đèn Led 30W.
Hiệu suất phân hủy MB của vật liệu ZrO2/CuO tăng dần khi tăng khối lượng của vật liệu; hiệu suất phân hủy MB khi không và có chiếu sáng đèn Led 30W sau 180 phút của 10,0 mg vật liệu lần lượt là 41,166 % và 60,087 %, còn của 50,0 mg vật liệu lần lượt là 54,973 % và 71,082 %.
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của các khối lượng vật liệu ZrO2/CuO đến hiệu suất phân hủy 2,386 mg/L MB khi không và có chiếu sáng đèn Led 30W
Vật liệu ZrO2/CuO Khối lượng
(mg)
Co (mg/L)
Không chiếu sáng Chiếu sáng đèn Led 30W
C (mg/L) H % C (mg/L) H % 0,0 2,386 2,386 0,000 2,386 0,000 10,0 1,404 41,166 0,952 60,087 20,0 1,294 45,768 0,861 63,922 30,0 1,239 48,070 0,830 65,201 40,0 1,142 52,161 0,763 68,013 50,0 1,074 54,973 0,690 71,082
Hình 3.24. Hiệu suất phân hủy 2,386 mg/L MB vào các khối lượng khác nhau của
20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Có chiếu sáng đèn Led 30 W Không chiếu sáng Khối lượng (mg) H %
3.2.3.2. Các vật liệu ZrO2/CuO/x%Ce
Tiếp tục, chúng tôi tiến hành nghiên cứu phân hủy MB của vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce trong 2 điều kiện không và có chiếu sáng bằng đèn Led 30W.
Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của các khối lượng vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce đến khả năng quang xúc tác khi phân hủy 50,0 mL MB nồng độ 2,319 mg/L ở 25 ℃, pH = 7,0. Đo độ hấp thụ quang của dung dịch MB sau 180 phút của 10,0; 20,0; 30,0; 40,0; 50,0 mg vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce. Từ giá trị độ hấp thụ quang cực đại và đường chuẩn tính được giá trị nồng độ và hiệu suất phân hủy MB tương ứng theo công thức (2.4).
Kết quả phổ UV-Vis sau khi phân hủy dung dịch MB với khối lượng khác nhau của vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce, được thể hiện trên hình 3.25, bảng 3.8 (không chiếu sáng), hình 3.26, bảng 3.8 (chiếu sáng đèn Led 30W) và so sánh trên hình 3.27.
Hình 3.25. Phổ UV-Vis khi phân hủy 2,319 mg/L MB với các khối lượng khác nhau của vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce khi không chiếu sáng
VL - ZrO2/CuO/2%Ce; MB - 2,319 mg/L;
KCS - 180 phút.
Abs
Hình 3.26. Phổ UV-Vis khi phân hủy 2,319 mg/L MB với các khối lượng khác nhau của vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce khi chiếu sáng đèn Led 30W
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của các khối lượng vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce đến hiệu suất phân hủy 2,319 mg/L MB khi không và có chiếu sáng đèn Led 30W
Vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce Khối lượng
(mg)
Co (mg/L)
Không chiếu sáng Chiếu sáng đèn Led 30W
C (mg/L) H % C (mg/L) H % 0,0 2,386 2,319 0,000 2,319 0,000 10,0 1,203 48,145 0,702 69,719 20,0 1,093 52,881 0,611 73,665 30,0 1,013 56,301 0,580 74,980 40,0 0,928 59,984 0,519 77,611 50,0 0,867 62,615 0,464 79,979
Từ hình 3.27 và bảng 3.8, hiệu suất phân hủy MB của vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce khi có chiếu sáng cao hơn so với khi không chiếu sáng từ 17,4 % đến 21,6 %; hiệu suất
VL - ZrO2/CuO/2%Ce;
MB - 2,319 mg/L; CCS - 180 phút.
Abs
chiếu sáng đèn Led 30W. Hiệu suất phân hủy MB của vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce tăng dần khi tăng khối lượng của vật liệu; hiệu suất phân hủy MB khi không và có chiếu sáng đèn Led 30W sau 180 phút của 10,0 mg vật liệu lần lượt là 48,145 % và 69,719 %, còn của 50,0 mg vật liệu lần lượt là 62,615 % và 79,979 %.
Hình 3.27. Hiệu suất phân hủy 2,319 mg/L MB vào các khối lượng khác nhau của vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce khi không và có chiếu sáng đèn Led 30W
Từ bảng 3.7 và 3.8, hiệu suất phân hủy MB của vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce cao hơn so với vật liệu ZrO2/CuO từ 7,0 % đến 9,8 %. Nhìn chung, hiệu suất phân hủy MB của hai vật liệu tăng khi tăng khối lượng vật liệu; hiệu suất phân hủy MB khi chiếu sáng cao hơn so với không chiếu sáng và hiệu suất phân hủy MB của vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce cao hơn so với vật liệu ZrO2/CuO.
Tiếp tục tiến hành khảo sát ảnh hưởng của các khối lượng vật liệu ZrO2/CuO/6%Ce và ZrO2/CuO/8%Ce đến khả năng quang xúc tác phân hủy 50,0 mL MB nồng độ 2,386 mg/L và 2,319 mg/L ở 25 ℃, pH = 7,0, sau 180 phút khi chiếu ánh sáng đèn Led 30W.
Kết quả phổ UV-Vis sau được thể hiện trên hình 3.28, 3.29 và bảng 3.9. 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Có chiếu sáng đèn Led 30 W Không chiếu sáng Khối lượng (mg) H %
Hình 3.28. Phổ UV-Vis khi phân hủy 2,386 mg/L MB với các khối lượng khác nhau của vật liệu ZrO2/CuO/6%Ce khi chiếu sáng đèn Led 30W
Hình 3.29. Phổ UV-Vis khi phân hủy 2,386 mg/L MB với các khối lượng khác
nm
Abs VL - ZrOMB - 2,386 mg/L; 2/CuO/6%Ce;
CCS - 180 phút. VL -ZrO2/CuO/8%Ce; MB - 2,386 mg/L; CCS - 180 phút. nm Abs
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của các khối lượng các vật liệu ZrO2/CuO/6%Ce và ZrO2/CuO/8%Ce đến hiệu suất phân hủy MB khi chiếu sáng đèn Led 30W
Chiếu sáng đèn Led 30W Khối
lượng (mg)
Vật liệu ZrO2/CuO/6%Ce Vật liệu ZrO2/CuO/8%Ce Co (mg/L) C (mg/L) H % Co (mg/L) C (mg/L) H % 0 2,386 2,386 0,000 2,319 2,319 0,000 10 0,592 75,173 0,568 76,195 20 0,550 76,962 0,531 77,729 30 0,501 79,008 0,452 81,053 40 0,470 80,286 0,422 82,332 50 0,397 83,355 0,361 84,889
Hình 3.30. Hiệu suất phân hủy MB vào các khối lượng của các vật liệu ZrO2/CuO (N12), ZrO2/CuO/2%Ce (N22), ZrO2/CuO/6%Ce (N32) và
ZrO2/CuO/8%Ce (N42) khi chiếu sáng đèn Led 30W
Từ hình 3.30 và bảng 3.7, 3.8, 3.9, khi chiếu sáng, hiệu suất phân hủy MB của các vật liệu tăng khi tăng khối lượng của các vật liệu; hiệu suất phân hủy MB của các vật liệu ZrO2/CuO/x%Ce (x = 2, 6, 8) cao hơn so với vật liệu ZrO2/CuO không pha tạp;
hay nói khác đi hiệu suất phân hủy MB tăng dần khi tăng tỉ lệ pha tạp Ce từ 2 %, 6 %, 8 % về số mol; sau 180 phút hiệu suất phân hủy MB của vật liệu ZrO2/CuO/8%Ce đạt 84,889 %. Như vậy, các vật liệu ZrO2/CuO khi pha tạp Ce đã nâng cao hiệu quả quang xúc tác phân hủy MB lên rất nhiều.