Bảng 3.4 Các thơng số mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ
Mơ hình đẳng nhiệt S-0 S-0.25 S-0.5 S-1 S-2 Langmuir model qm (mg g-1) 187.26 192.81 211.06 240.27 214.72 KL (L mg-1) 0.124 0.149 0.166 0.236 0.227 R2 0.957 0.955 0.956 0.957 0.949 Freundlich model KF [(mg g-1).(L mg-1)1/n] 57.89 64.44 72.45 97.99 77.96 1/n 0.224 0.212 0.210 0.181 0.204 R2 0.991 0.993 0.988 0.983 0.988
Hai mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir và Freundlich đƣợc sử dụng để xử lý dữ liệu hấp phụ cân bằng. Các đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ có hình dạng chữ L khơng có giới hạn nghiêm ngặt, chứng tỏ rằng các phân tử MB có ái lực mạnh với bề mặt Cu/Fe3O4@CRC [75]. Bảng 3.4 thể hiện các thông số từ các mơ hình đẳng nhiệt. So sánh hệ số tƣơng quan của hai mơ hình cho thấy, mơ hình Freundlich (R2 = 0.983- 0.993) phù hợp phù hợp với dữ liệu cân bằng thực nghiệm so với mơ hình Langmuir (R2 = 0.949-0.957). Hằng số Freundlich (1/n = 0.181-0.224) nhỏ hơn 1, cho thấy một quá trình hấp phụ thuận lợi. Lƣợng MB tối đa đƣợc hấp phụ trên một đơn vị khối lƣợng của vật liệu (dung lƣợng hấp phụ tối đa, qm) thu đƣợc từ mơ hình Langmuir thể hiện thứ tự tăng dần nhƣ sau: Fe3O4@CRC (187.26 mg g-1) <Cu/Fe3O4@CRC-0.25 (192.81 mg g-1) <Cu/Fe3O4@CRC-0.5 (211.06 mg g-1) < Cu/Fe3O4@CRC-2 (214.72 mg g-1) < Cu/Fe3O4@CRC -1 (240.27 mg g-1). Thứ tự này có liên quan chặt chẽ đến giá trị diện tích bề mặt của vật liệu nhƣ đã bình luận ở trên. Đáng chú ý, kết quả so sánh với các chất hấp phụ từ tính khác đã đƣợc cơng bố trƣớc đây, chỉ ra rằng Cu/Fe3O4@CRC với tỷ lệ mol Fe/Cu là 1:1 không chỉ sở hữu khả năng hấp phụ MB cao hơn Fe3O4@CRC mà còn thể hiện khả năng hấp phụ tuyệt vời đối với MB so với các loại vật liệu khác.
Cơ chế của hấp phụ MB trên Cu/Fe3O4@CRC
3.3.5
Để đề xuất cơ chế có thể của quá trình hấp phụ MB trên Cu/Fe3O4@CRC, mẫu Cu/Fe3O4@CRC sau khi hấp phụ đã đƣợc chụp phổ FTIR và so sánh với phổ FTIR trƣớc khi hấp phụ. Phổ FITR của mẫu Cu/Fe3O4@CRC-1.0 trƣớc và sau khi hấp phụ MB đƣợc trình bày ở Hình 3.10.