CHƢƠNG 3 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.2. Điều chế TiO2 kích thƣớc nanomet biến tín hN và Fe
3.2.1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý sau khi tẩm
Bột TiO2 tinh khiết được điều chế theo các điều kiện đã nêu ra ở Mục 3.1.1, sau đó được tẩm trong dung dịch Fe(NO3)3 0,05 M trong 1h, tỉ lệ L/R = 50 ml/g theo quy trình Hình 2.2-b. Rửa bột bằng nước cất đến trung tính, sấy chân khơng ở 60 oC trong 5h và ở 100 oC trong 3 h, mẫu sau khi sấy ở 100 oC được nung lại ở các nhiệt độ 200, 300, 400 và 500 o
C trong 1h.
Kết quả cho thấy, bột Fe-TiO2 có màu trắng, sau khi nung chuyển sang màu nâu, nhiệt độ càng cao mầu của sản phẩm càng đậm. Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý bột sau khi tẩm đến hiệu suất quang xúc tác của sản phẩm được đưa ra trong Bảng 3.6.
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung lại đến hiệu suất quang xúc tác của mẫu Fe-TiO2 sau 3h chiếu sáng
Nhiệt độ, o
C 60 100 200 300 400 500
H, % 50,1 50,1 46,2 25,5 23,6 23,6
Từ Bảng 3.6 có thể thấy, khi nhiệt độ tăng thì hiệu suất quang xúc tác giảm, ở nhiệt độ ≤ 100 oC thì hiệu suất quang xúc tác hầu như khơng đổi, từ 200 ÷ 300 o
C thì hiệu suất quang xúc tác giảm nhanh, khi nhiệt độ ≥ 300 o
C thì hiệu suất quang xúc tác hầu như không thay đổi và ở mức thấp.
Nguyên nhân của hiện tượng trên có thể là do bán kính các cation Fe(III) và Ti(IV) xấp xỉ nhau, có thể dễ dàng hình thành các dạng oxit và oxit hỗn hợp Fe-Ti như Fe2O3, Fe2TiO5, Fe2Ti2O7 ở nhiệt độ cao. Chúng làm đổi màu, làm biến đổi cấu trúc bề mặt và làm giảm hiệu suất quang xúc tác của sản phẩm [41]. Vì vậy, trong các thí nghiệm tiếp theo, chúng tơi chỉ sấy mẫu ở 100 o
C trong 3 h.