Mục tiờu của việc nghiờn cứu đẳng nhiệt hấp phụ là xỏc định dung lượng hấp phụ bóo hũa và giải thớch quỏ trỡnh kết hợp chất bị hấp phụ vào chất hấp phụ, ỏi lực tương đối của cỏc chất bị hấp phụ đối với chất hấp phụ. Hai mụ hỡnh đẳng nhiệt hấp phụ phổ biến nhất để mụ tả trạng thỏi cõn bằng hấp phụ là
phương trỡnh đẳng nhiệt Langmuir và phương trỡnh Freundlich.
Mụ hỡnh đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir dựa trờn giả thuyết sự hấp phụ là đơn lớp nghĩa là cỏc chất bị hấp phụ hỡnh thành một lớp đơn phõn tử và tất cả cỏc tõm hấp phụ trờn bề mặt chất hấp phụ là đồng nhất, nghĩa là chỳng cú ỏi lực như nhau đối với chất bị hấp phụ.
Phương trỡnh đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir . . 1 . L e e m L e K C q q K C được viết
dưới dạng tuyến tớnh như sau:
e e 1
e m L m
C C
q q K q (1.9) Trong đú qm là dung lượng hấp phụ cực đại (mg/g), qe là dung lượng hấp phụ tại thời điểm cõn bằng (mg/g), Ce là nồng độ chất bị hấp phụ tại thời
điểm cõn bằng (mg/L), KL là hằng số hấp phụ Langmuir (L/mg) đặc trưng cho ỏi lực của tõm hấp phụ.
Mụ hỡnh đẳng nhiệt Freundlich dựa trờn giả thuyết cho rằng bề mặt chất hấp phụ là khụng đồng nhất với cỏc tõm hấp phụ khỏc nhau về số lượng và năng lượng hấp phụ. Quan hệ giữa dung lượng hấp phụ cõn bằng và nồng độ cõn bằng của chất bị hấp phụ được biểu diễn bằng phương trỡnh 1/n
e F e
q K C , phương trỡnh này biến đổi thành dạng tuyến tớnh như sau:
lnqe lnKF 1lnCe n
(1.10) Trong đú qe là dung lượng hấp phụ tại thời điểm cõn bằng (mg/g), Ce là
nồng độ hấp phụ cõn bằng (mg.L-1), KF và 1/n là cỏc hằng số Freundlich. KF và 1/n cú thể được tớnh toỏn lần lượt từ độ dốc và giao điểm của trục tung với đồ thị biểu diễn quan hệ lnqe theo lnCe.
1.5.3. Ứng dụng của vật liệu MQTB SBA-15
a. Hấp phụ
mao quản rộng, đồng đều nờn cú khả năng hấp phụ rất tốt. Đặc biệt SBA-15 cũn cú cấu trỳc vi mao quản trong thành nờn cú khả năng phõn tỏch cỏc hidrocacbon nhẹ [9]. Khụng những thế, người ta cú thể tạo ra hai hệ mao quản này một cỏch độc lập với nhau. Do đú cú thể đưa cỏc nhúm chức vụ cơ hay hữu cơ khỏc nhau lờn mỗi hệ mao quản từ đú tạo ra tớnh chất bề mặt khỏc nhau. Vớ dụ ta cú thể giữ cho bề mặt MQTB cú tớnh kỵ nước trong khi đú bề mặt vi mao quản cú tớnh ưa nước [6], [9]. Với những đối tượng cần hấp phụ cụ thể, người ta cú thể gắn cỏc nhúm chức năng tương ứng lờn trờn bề mặt SBA-15. Cho đến nay, một số cụng trỡnh cụng bố tập trung vào việc chức năng húa nhúm thiol lờn trờn SBA-15 để làm chất hấp phụ Hg2+ trong dung dịch nước [32], hấp phụ Pb2+ cú trong nước [7]. Một số khỏc chỉ ra rằng gắn nhúm amin lờn trờn SBA-15 cú thể dựng làm chất hấp phụ Cu2+ [32]. Trong lỳc đú, theo sự hiểu biết của chỳng tụi, chưa cú cụng trỡnh nào nghiờn cứu về tớnh chất hấp phụ một số hợp chất hữu cơ của SBA-15 chức năng húa bởi nhúm cacbonyl. Vỡ thế, trong luận văn này, chỳng tụi tập trung nghiờn cứu tớnh chất hấp phụ phenol của vật liệu SBA-15-MPS.