Khi hàm lượng SO2 nằm khoảng giá trị 1,687 mmol/g vật liệu CaO - Na2CO3 thì độ hấp phụ khí SO2 đạt giá trị cực đại, với giá trị a* = 1,569 mmol SO2/g vật liệu. Sau đó khả năng hấp phụ khí SO2 của vật liệu giảm khi tiếp tục tăng hàm lượng SO2 lớn hơn 1,687 mmol/g vật liệu. Và hiệu suất hấp phụ của vật liệu đạt 0% khi hàm lượng SO2 đầu vào bằng 2,194mmol/g vật liệu. Dung lượng hấp phụ SO2 của vật liệu CaO – Na2CO3 trên nền cordierit trong nghiên cứu này tương đương với vật liệu sử dụng canxi/tro bay của tác giả Jozewicz và cs (1990), cứ 1 g vật liệu CaO - Na2CO3 có khả năng hấp phụ 100 mg SO2 [141].
Qúa trình hấp phụ khí SO2 của CaO có thể được giải thích như sau: Ban đầu khi chế tạo, có sự hình thành silicat canxi do phản ứng của silica với canxi oxit trong điều kiện có bổ sung nước. Ở pH cao, khung silic bị phá vỡ và silica được tạo ra. Sau đó silica phản ứng với canxi và kết tủa tạo thành silicat canxi hydrat theo các phản ứng dưới đây [137]:
Ca(OH)2 ↔ Ca2+ + 2OH- (3.5)
(SiO2)x + 2H2O + OH- ↔ (SiO2)x-1 + Si(OH)5- (3.6)
Ca2+ + ySi(OH)5- + (2 - y)OH- + (z - 2y -1)H2O ↔ (CaO)(SiO2)y(H2O)z (3.7)
Phản ứng của khí SO2 đi qua vật liệu hấp phụ CaO sẽ diễn ra theo phương trình (3.8). Tuy nhiên, trong nghiên cứu này, ngồi CaO trong vật liệu cịn được bổ sung thêm thành phần Na2CO3, nên khi cho khí SO2 đi qua vật liệu CaO-Na2CO3 thì ngồi phản ứng giữa SO2 và canxi silicat hydrat theo phương trình 3.8, trong quá trình hấp phụ cịn xảy ra phản ứng giữa SO2 và Na2CO3 theo phương trình 3.9.
trạng thái cân bằng, vật liệu sẽ được đem đi giải hấp phụ ở nhiệt độ 600oC, quá trình giải hấp phụ sẽ diễn ratheo phương trình (3.10 và 3.11).
Kết quả thí nghiệm sau 05 lần giải hấp phụ và tái sử dụng, hiệu suất hấp phụ vẫn đạt trên 50% (Phụ lục 2), điều này chứng tỏ vật liệu CaO – Na2CO3 có khả năng hấp phụ tốt khí SO2 và có khả năng tái sử dụng nhiều lần. Tất cả các kết quả nêu trên diễn tả quá trình hấp phụ và giải hấp SO2 của vật liệu CaO – Na2CO3 có thể diễn ra theo các phương trình (3.8 – 3.13) [137], [149].
(CaO)(SiO2)y(H2O)z + SO2 CaSO3.1/3H2O +yH2SiO2 +(z-y-1/2)H2O (3.8)
Na2CO3 + SO2 Na2SO3 + CO2 (3.9)
Na2SO3 Na2O + SO2 (3.10)
CaSO3 CaO + SO2 (3.11)
Na2O + SO2 Na2SO3 (3.12)
CaO + SO2 CaSO3 (3.13)
Kiểm tra chức năng oxi hóa CO của vật liệu La0,9K0,1CoO3
Kết quả nghiên cứu thể hiện trên Hình 3.18 cho thấy rằng, ngay ở nhiệt độ phịng 25oC khí CO đã bị chuyển hóa bởi chất xúc tác, tuy nhiên hiệu suất hấp phụ thấp chỉ đạt 1,85 %. Khi tăng nhiệt độ từ 25oC - 150oC độ chuyển hóa CO tăng nhẹ lên 1,85÷ 15,28 %. Trong khoảng nhiệt độ 190 oC ÷ 310 oC độ chuyển hóa CO tăng mạnh từ 40,28% ÷ 99,44%. Và từ nhiệt dộ 320 oC trở lên độ chuyển hóa CO là 100%.