Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến khả năng hấp phụ của Cu/Fe3O4@CRC đƣợc minh họa trong hình. Nhƣ trên hình, có thể thấy khả năng hấp phụ của tất cả các mẫu nghiên cứu tăng khi tăng nhiệt độ từ 25 đến 55 oC, chứng tỏ rằng sự hấp phụ của MB bằng Cu/Fe3O4@CRC là thuận lợi hơn ở nhiệt độ cao hơn. Có thể là do sự khuếch tán mạnh mẽ của các phân tử MB vào các lỗ xốp của bề mặt Cu/Fe3O4@CRC ở nhiệt
hơn và khi đó gia tăng xác suất va chạm với tâm hấp phụ làm gia tăng khả năng hấp phụ (tài liệu tham khảo). Sự gia tăng khả năng hấp phụ khi tăng nhiệt độ có thể chứng tỏ rằng hấp phụ hóa học chiếm ƣu thế trong q trình hấp phụ của MB trên vật liệu Cu/Fe3O4@CRC.
Các thông số nhiệt động học đƣợc tính tốn dựa trên dữ liệu ảnh hƣởng của nhiệt độ theo các công thức (2.8) và (2.9) ở mục 2.4. Kết quả đƣợc thể hiện trong Bảng 3.2.
Bảng 3.2 Các thông số nhiệt động học của quá trình hấp phụ MB trên Cu/Fe3O4@CRC Tên mẫu ΔH (kJ mol-1) ΔS (J mol-1 K-1) ΔG (kJ mol-1 ) 298 308 318 328 Fe3O4@CRC 23.64 86.88 -2.41 -2.93 -3.89 -5.01 Cu/Fe3O4@CRC-0.25 21.17 80.62 -2.96 -3.58 -4.27 -5.44 Cu/Fe3O4@CRC-0.5 22.67 89.03 -3.94 -4.74 -5.40 -6.71 Cu/Fe3O4@CRC-1 31.03 123.30 -5.89 -6.70 -8.09 -9.57 Cu/Fe3O4@CRC-2 23.77 93.55 -4.23 -4.91 -5.80 -7.08
Từ Bảng 3.2 có thể thấy, ∆G tại tất cả các nhiệt độ khảo sát của tất cả các mẫu đều mang giá trị âm, điều này chứng tỏ quá trình hấp phụ của MB trên Fe3O4@CRC và Cu/Fe3O4@CRC là q trình tự phát. Ngồi ra, độ lớn của giá trị ∆G tăng khi nhiệt độ tăng khẳng định quá trình hấp phụ của MB trên bề mặt vật liệu thuận lợi ở nhiệt độ cao và chủ yếu là hấp phụ hóa học. Giá trị dƣơng của ∆H và ∆S chứng tỏ quá trình hấp phụ của vật liệu đối với MB là quá trình thu nhiệt và mức độ tự do của các phân tử trong dung dịch tăng lên tại bề mặt phân cách rắn – lỏng [72,73].
Ảnh hưởng của thời gian và mơ hình động học 3.3.3
Sự phụ thuộc của khả năng hấp phụ vào thời gian và sự phù hợp của mơ hình động học với giá trị thực nghiệm đƣợc thể hiện ở Hình 3.8. Có thể thấy từ Hình 3.8, q trình hấp phụ diễn ra nhanh chóng trong 20 phút đầu tiên (khoảng 75% MB đã đƣợc loại bỏ), chậm lại trong thời gian tiếp theo và đạt đƣợc trạng thái cân bằng sau 40 phút kể từ khi tiếp xúc. Sự hấp phụ nhanh chóng của MB vào Cu/Fe3O4@CRC ở giai đoạn đầu có thể liên quan đến sự phong phú của tâm hấp phụ sẵn có trên bề mặt của chất hấp phụ. Khi tăng thời gian tiếp xúc, các vị trí hấp phụ giảm dần do các phân tử MB chiếm giữ, hạn chế tốc độ hấp phụ trong các giai đoạn tiếp theo [74].
\