Hình 3.8a, b, c cho thấy đường phân bố mao quản thu được khá rộng, với đường kính mao quản của 3 mẫu HT chủ yếu trong khoảng khoảng 2-4 nm, riêng với mẫu ZC2 có tồn tại các mao quản với đường kính lớn hơn từ 4-10 nm, đặc trưng cho sự giải hấp nitơ trong các lớp brucite của hydrotalcite và sự ngưng tụ nitơ lỏng giữa các hốc mao quản hở.
3 2 Đánh giá khả năng oxi hóa rhodamine B của xúc tác
3.2.1. Khảo sát q trình oxi hóa rhodamine B của các xúc tác
Cho 0,3 (g) xúc tác + 100 (ml) RhoB 20 (mg/l) và 3 (ml) H2O2 30% vào cốc thủy tinh 200 (ml). Thực hiện phản ứng trong điều kiện nhiệt độ phòng 26-28oC, pH = 6 (pH của dung dịch ở điều kiện thường), trong 210 phút, ánh sáng đèn huỳnh quang 36W. Tiến hành khuấy, sau mỗi 30 phút tiến hành hút 10 (ml) hỗn hợp phản ứng để lọc sau đó đo độ hấp thụ quang theo thời gian ta thu được kết quả biểu diễn ở bảng 3.2.
Bảng 3.2 Độ chuyển hóa của RhoB theo thời gian với các xúc tác khác nhau (0,3g xúc tác +100ml RhoB 20 mg/l+3ml H2O2, to = 26-28oC, ánh sáng đèn huỳnh quang 36W, tác +100ml RhoB 20 mg/l+3ml H2O2, to = 26-28oC, ánh sáng đèn huỳnh quang 36W,
pH=6)
Thời gian (phút)
Độ chuyển hóa của RhoB (%)
Mẫu trắng ZC2 ZC3 ZC5 Zn(OH)2 ZnO+Cr2O3
0 0 0 0 0 0 0 30 3,13 88,69 25,40 36,14 4,07 5,08 60 4,20 94,77 28,63 47,94 4,85 10,58 90 4,31 97,69 53,61 84,87 6,77 12,48 120 4,66 98,50 84,63 89,79 6,54 12,85 150 5,74 98,64 93,62 95,19 8,24 13,85 180 5,92 99,19 95,36 95,64 9,71 17,49 210 6,91 99,23 97,59 96,52 14,84 19,16
Bảng 3.2 cho thấy khi chưa có mặt xúc tác (mẫu trắng), nồng độ RhoB giảm rất chậm, sau 210 phút độ chuyển hóa chỉ là 6,91%. Hai mẫu xúc tác Zn(OH)2 và ZnO+Cr2O3 dường như chỉ có tác dụng hấp phụ (độ chuyển hóa chỉ đạt 14,84 và 19,16%). Ba mẫu xúc tác hydrotalcite có hoạt tính rất cao (96,52-99,23%). Khi có mặt xúc tác tác HT, RhoB bị hấp phụ trên bề mặt và bị oxi hóa thành sản phẩm thứ cấp. Dung dịch RhoB gần như mất màu hoàn toàn sau 210 phút khi đưa xúc tác và H2O2 vào dung dịch (hình 3.9). Hoạt tính xúc tác của mẫu ZC2 là lớn hơn so với 2 mẫu ZC3 và ZC5, ta có thể thấy rõ sự khác biệt của 3 mẫu xúc tác ở khoảng 120 phút đầu [33,35,37]. Điều này có thể là kết quả của việc mẫu ZC2 có kích thước hạt nhỏ hơn, đồng đều hơn, và có diện tích bề mặt lớn hơn so với 2 mẫu ZC3 và ZC5 (3.1.3 và 3.1.4). Mặt khác xúc tác Zn(OH)2 hay Zn1-xCrx(OH)2(CO3)x/2 (với x = 0) không thể hiện hoạt tính, điều này chứng tỏ việc thay thế đồng hình các ion Cr3+ vào trong mạng tinh thể tạo nên hoạt tính của xúc tác hydrotalcite với tác nhân oxi hóa là H2O2.
Hình 3.9 Độ chuyển hóa của RhoB theo thời gian với các mẫu xúc tác (0,3g xúc tác +100ml RhoB 20 mg/l+3ml H2O2, to = 26-28oC, ánh sáng đèn huỳnh quang 36W,