L ỜI CAM ĐOAN
5. Bố cục của luận văn
3.2.4. Ảnh hưởng của nồng độ MB đến tính quang xúc tác của vật liệu
3.2.4.1. Vật liệu ZrO2/CuO
Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của nồng độ MB của vật liệu ZrO2/CuO đến khả năng quang xúc tác khi phân hủy 50,0 mL MB ở 25 ℃, pH = 7,0 trong 2 điều kiện: không và có chiếu sáng bằng đèn Led 30W. Đo độ hấp thụ quang với các nồng độ khác nhau 2,362; 4,137; 5,949; 8,073 mg/L của dung dịch MB sau 180 phút của 10,0 mg vật liệu ZrO2/CuO.
Kết quả phổ UV-Vis sau khi phân hủy với nồng độ khác nhau dung dịch MB của vật liệu ZrO2/CuO, được thể hiện trên hình 3.31, bảng 3.10 (không chiếu sáng), hình 3.32, bảng 3.10 (có chiếu sáng đèn Led 30W) và so sánh trên hình 3.33.
Hình 3.31. Phổ UV-Vis khi phân hủy ở nồng độ khác nhau MB của vật liệu
VL-10 mg ZrO2/CuO; KCS - 180 phút.
nm Abs
Hình 3.32. Phổ UV-Vis khi phân hủy ở nồng độ khác nhau MB của vật liệu ZrO2/CuO khi chiếu ánh sáng đèn Led 30W
Từ hình 3.33 và bảng 3.10, hiệu suất phân hủy MB của vật liệu ZrO2/CuO khi có chiếu sáng cao hơn so với khi không chiếu sáng từ 6,0 % đến 19,6 %. Khi chiếu sáng đèn Led 30W sau 180 phút, hiệu suất phân hủy MB của 10,0 mg vật liệu ZrO2/CuO với nồng độ MB là 2,362 mg/L đạt 61,224 %, còn với nồng độ MB là 8,073 mg/L đạt 23,657 %. Khi không chiếu sáng sau 180 phút, hiệu suất phân hủy MB của 10,0 mg vật liệu ZrO2/CuO với nồng độ MB là 2,362 mg/L đạt 41,591 %, còn với nồng độ MB là 8,073 mg/L đạt 17,686 %. Hiệu suất phân hủy MB của vật liệu ZrO2/CuO giảm dần khi tăng nồng độ của dung dịch MB.
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của nồng độ MB đến hiệu suất phân hủy MB của vật liệu ZrO2/CuO khi không và có chiếu sáng đèn Led 30W
Vật liệu ZrO2/CuO Nồng độ
(mg/L)
Không chiếu sáng Chiếu sáng đèn Led 30W
C (mg/L) H % C (mg/L) H % 2,362 1,380 41,591 0,916 61,224 4,137 2,734 33,918 2,093 49,403 5,949 4,400 26,049 3,674 38,252 8,073 6,645 17,686 6,163 23,657 VL-10mg ZrO2/CuO; CCS - 180 phút. nm Abs
Hình 3.33. Hiệu suất phân hủy MB vào nồng độ MB của vật liệu ZrO2/CuO khi không và có chiếu ánh sáng đèn Led 30W
3.2.4.2. Các vật liệu ZrO2/CuO/x%Ce
Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của nồng độ MB của vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce đến khả năng quang xúc tác khi phân hủy 50,0 mL MB ở 25 ℃, pH = 7,0 trong 2 điều kiện: không và có chiếu sáng bằng đèn Led 30W. Đo độ hấp thụ quang với các nồng độ khác nhau 2,362; 4,137; 5,949; 8,073 mg/L của dung dịch MB sau 180 phút của 10,0 mg vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce. Kết quả phổ UV-Vis được thể hiện trên hình 3.34, bảng 3.11(không chiếu sáng), trên hình 3.35, bảng 3.11 (chiếu sáng đèn Led 30W) và so sánh trên hình 3.35.
Hình 3.34. Phổ UV-Vis khi phân hủy ở các nồng độ khác nhau MB của vật liệu
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Có chiếu sáng đèn Led 30 W Không chiếu sáng Abs nm VL - 10mg ZrO2/CuO/2%Ce; KCS - 180 phút. H % C (mg/L)
Hình 3.35. Phổ UV-Vis khi phân hủy ở các nồng độ khác nhau MB của vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce khi chiếu ánh sáng đèn Led 30W
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của nồng độ MB đến hiệu suất phân hủy MB của vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce khi không và có chiếu sáng đèn Led
Vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce Nồng độ
(mg/L)
Không chiếu sáng Chiếu sáng đèn Led 30W
C (mg/L) H % C (mg/L) H %
2,362 1,245 47,275 0,702 70,266
4,137 2,490 39,817 1,721 58,398
5,949 3,991 32,920 3,149 47,072
8,073 6,059 24,941 5,644 30,081
Từ hình 3.36 và bảng 3.11, 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 5,1 % đến 23,0 %. Khi chiếu ánh sáng đèn Led 30W sau 180 phút, hiệu suất phân hủy MB của 10,0 mg vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce với nồng độ MB là 2,362 mg/L đạt 70,266 %, còn với nồng độ MB là 8,073 mg/L đạt 30,081 %. Khi không chiếu sáng sau 180 phút, hiệu suất phân hủy MB của 10,0 mg vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce với nồng độ MB là 2,362 mg/L đạt
Abs
nm
VL-10mg
ZrO2/CuO/2%Ce;
47,275 %, còn với nồng độ MB là 8,073 mg/L đạt 24,941 %. Hiệu suất phân hủy MB của vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce giảm dần khi tăng nồng độ của dung dịch MB.
Hình 3.36. Hiệu suất phân hủy MB vào nồng độ MB của vật liệu ZrO2/CuO/2%Ce khi không và có chiếu sáng đèn Led 30W
Từ bảng 3.10 và 3.11, hiệu suất phân hủy MB của vật liệu ZrO2/CuO/2% Ce cao hơn so với vật liệu ZrO2/CuO từ 5,7 % đến 9,0 %. Nhìn chung, hiệu suất phân hủy MB của hai vật liệu đều giảm khi tăng nồng độ của dung dịch MB; 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 trong cùng điều kiện trên.
Tiếp tục tiến hành khảo sát ảnh hưởng nồng độ MB của vật liệu ZrO2/CuO/6%Ce và ZrO2/CuO/8%Ce đến khả năng quang xúc tác phân hủy 50,0 mL MB ở 25 ℃, pH = 7,0 khi chiếu ánh sáng đèn Led 30W. Đo độ hấp thụ quang với các nồng độ khác nhau 2,344; 4,107; 6,108; 8,134 mg/L của dung dịch MB sau 180 phút của 10,0 mg các vật liệu ZrO2/CuO/6%Ce và ZrO2/CuO/8%Ce. Kết quả phổ UV-Vis được thể hiện trên hình 3.37, 3.38 và bảng 3.12. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Có chiếu sáng đèn Led 30 W Không chiếu sáng C (mg/L) H %
Hình 3.37. Phổ UV-Vis khi phân hủy ở các nồng độ khác nhau MB của vật liệu ZrO2/CuO/6%Ce khi chiếu sáng đèn Led 30W
Hình 3.38. Phổ UV-Vis khi phân hủy ở các nồng độ khác nhau MB của vật liệu ZrO2/CuO/8%Ce khi chiếu sáng đèn Led 30W
Từ bảng 3.12, hiệu suất phân hủy MB của vật liệu ZrO2/CuO/8%Ce cao hơn so với vật liệu ZrO2/CuO/6%Ce khi có chiếu sáng từ 2,2 % đến 4,2 %. Khi chiếu ánh sáng đèn Led 30W sau 180 phút, hiệu suất phân hủy MB của 10,0 mg vật liệu
VL - 10mg ZrO2/CuO/6%Ce; CCS - 180 phút. VL - 10mg ZrO2/CuO/8%Ce. CCS - 180 phút. nm nm Abs Abs
ZrO2/CuO/6%Ce và ZrO2/CuO/8%Ce với nồng độ MB là 2,344 mg/L đạt 75,241 % và 77,844 %, còn với nồng độ MB là 8,134 mg/L đạt 34,281 % và 36,681 %. Hiệu suất phân hủy MB của hai vật liệu giảm dần khi tăng nồng độ của dung dịch MB.
Bảng 3.12. Ảnh hưởng của nồng độ MB đến hiệu suất phân hủy các vật liệu ZrO2/CuO/6%Ce và ZrO2/CuO/8%Ce khi chiếu ánh sáng đèn Led 30W
Chiếu sáng đèn Led 30W Nồng độ
(mg/L)
Vật liệu ZrO2/CuO/6%Ce Vật liệu ZrO2/CuO/8%Ce
C (mg/L) H % C (mg/L) H %
2,344 0,580 75,241 0,519 77,844
4,107 1,465 64,329 1,294 68,489
6,108 2,966 51,443 2,832 53,641
8,134 5,345 34,281 5,150 36,681
Hình 3.39. Hiệu suất xử lý MB vào nồng độ MB của 10,0 mg các vật liệu ZrO2/CuO (N12), ZrO2/CuO/2%Ce (N22), ZrO2/CuO/6%Ce (N32) và
Từ hình 3.39 và bảng 3.10, 3.11, 3.12, khi chiếu sáng, hiệu suất phân hủy MB của các vật liệu giảm khi tăng nồng độ của dung dịch MB; hiệu suất phân hủy MB của các vật liệu ZrO2/CuO/2%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 2,344 mg/L MB của vật liệu ZrO2/CuO/8%Ce đạt 77,844 %. 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.