CHƢƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.5. Nghiên cứu tính chất quang xúc tác của màng TiO2 và TiO2 pha
3.5.4. Sự phụ thuộc của cường độ dịng quang theo cơng suất chiếu sáng
Công suất chiếu sáng tỉ lệ thuận với cường độ ánh sáng, cường độ ánh sáng ảnh hưởng đến tốc độ hình thành cũng như khả năng tái hợp của các cặp electron và lỗ trống [18], nên ảnh hưởng đến cường độ dòng quang. Như ta đã biết cường độ dòng quang tỉ lệ với bình phương khoảng cách nên để khảo sát sự phụ thuộc của cường độ dòng quang vào công suất chiếu sáng ta điều chỉnh khoảng cách từ bóng đèn đến điện cực được chiếu sáng. Cũng lặp lại phép đo tương tự như các khảo sát trước nhưng ta thay đổi khoảng cách d đối với mỗi loại ánh sáng ta thu được sự phụ thuộc của cường độ dòng quang vào thế ở các cơng suất khác nhau. Bảng 3.4 trình bày cơng suất và cường độ ánh sáng theo các khoảng cách khác nhau. Diện tích điệc cực được chiếu sáng là S=7.536 cm2
.
Công suất chiếu sáng của bóng đèn vào điện cực được tính như sau:
S d P P đ2 4
Trong đó P là cơng suất của bóng đèn chiếu vào điện cực, Pđ là công suất của đèn, d khoảng cách từ bóng đèn đến điện cực, S là diện tích bản cực được chiếu sáng.
Bảng 3.4. Công suất và cường độ chiếu sáng theo khoảng cách
d1=12 cm d2= 14 cm d3=16 cm d4= 18 cm
I (mW/cm2) 138 102 78 61
a. Đối với bóng đèn cao áp thủy ngân
Thay đổi cơng suất chiếu sáng của bóng đèn vào điện cực ta thu được đồ thị phụ thuộc của cường độ dòng quang thay đổi theo cơng suất chiếu với ánh sáng là bóng đèn cao áp thủy ngân. Trên hình 3.14, các đường đen, đỏ, xanh, hồng lần lượt biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng quang vào thế ở các công suất P1, P2, P3, P4 tương ứng với các khoảng cách d1, d2, d3, d4 như trên bảng 3.4.
-0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 -1200 -1000 -800 -600 -400 -200 0 200 I( A ) U(V) P1 P2 P3 P4
Hình 3.14: Sự thay đổi của cường độ dòng quang khi thay đổi khoảng cách từ bóng đèn cao áp thủy ngân đến màng TiO2 tinh khiết.
Trên hình 3.14 cho thấy khi công suất chiếu sáng của bóng đèn cao áp thủy ngân giảm từ 1041 mW xuống 427 mW thì cường độ dịng quang tăng từ 0.27 mA đến 1.07 mA tại thế 0.1 V. Sự phụ thuộc của cường độ dịng quang vào cơng suất chiếu sáng được trình bày như trên bảng 3.4.
Bảng 3.5. Sự phụ thuộc của cường độ dịng quang I vào cơng suất tại thế 0.1 V
P (mW) 1041 765 586 427
b. Đối với bóng đèn cao áp thủy ngân bị chắn kính
Lặp lại thí nghiệm tương tự như phần a nhưng ta chặn ánh sáng của bóng đèn cao áp thủy ngân bằng một tấm kính để hạn chế vùng ánh sáng tử ngoại ta thu được sự phụ thuộc của cường độ dòng quang vào thế ở các công suất khác nhau với ánh sáng nhìn thấy. Hình 3.15 trình bày sự phụ thuộc của cường độ dịng quang vào thế với các cơng suất khác nhau. Các đường đen, đỏ, xanh, hồng lần lượt biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dịng quang vào thế ở các cơng suất P1, P2, P3, P4 tương ứng với các khoảng cách d1, d2, d3, d4 như trên bảng 3.4.
-0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 -1200 -1000 -800 -600 -400 -200 0 200 I( A ) U(V) P1 P2 P3 P4
Hình 3.15: Sự thay đổi của cường độ dịng quang khi thay đổi khoảng cách từ bóng đèn cao áp thủy ngân có chắn tấm kính đến màng TiO2 tinh khiết
Trên hình 3.15 cho thấy khi công suất chiếu sáng của bóng đèn bị chặn tấm kính thủy tinh giảm thì cường độ dịng quang cũng giảm. Khi công suất chiếu sáng giảm từ 1041 mW xuống 427 mW thì cường độ dịng quang giảm từ 1.09 mA đến 0.03 mA. Bảng 3.6 cho biết sự phụ thuộc của cường độ dịng quang vào cơng suất tại thế 0.1 V.
Bảng 3.6. Sự phụ thuộc của cường độ dịng quang I vào cơng suất tại thế 0.1 V