3/
6.3.3 Hạt alummino silicate trong điều kiện ánh sáng mặt trời tự nhiên
0 20 40 60 80 100 120 0 10 20 30 40 50 60 53,29 53,10 37,87 92,2 lux 92,6 lux H ie u q u a xu l y, %
Thoi gian phan ung (phut)
Blank TiO2 TiO2-SiO2 N-TiO2-SiO2 96,1 lux 5,68
Hình 6.14 – Hiệu quả xử lý phenol của các mẫu vật liệu nhúng phủ trên hạt alummino silicate trong điều kiện sử dụng ánh sáng mặt trời tự nhiên.
Hình 6.14 biểu diễn kết quả hiệu quả xử lý phenol với các mẫu vật liệu xúc tác đƣợc phủ trên hạt alummino silicate bằng phƣơng pháp nhúng (dip coating).
Kết quả cho thấy hiệu quả xử lý khá cao của các mẫu phủ và phản ánh khá đúng các quy luật rút ra đƣợc từ các phép đo vật lý.
Mẫu TiO2-SiO2 cĩ hiệu quả xử lý thấp nhất so với 2 mẫu cịn lại do độ hấp thu ánh sáng khả kiến thấp nhất. Đƣờng biễu diễn hiệu quả xử lý cĩ hình dạng tuyến tính, nhƣ đã đƣợc mơ tả trong mơ hình động học Langmuir-Hinshelwood.
Mẫu N-TiO2-SiO2 và mẫu TiO2 cĩ hiệu quả xử lý cuối cùng gần bằng nhau (53,29% và 53,10%), đƣờng biểu diển của 2 mẫu này tiệm cận với nhau. Độ dốc của đƣờng N-TiO2-SiO2 lớn hơn và mức tăng giữa các mốc thời gian là đều hơn. Nguyên nhân chính là do cƣờng độ ánh sáng trung bình của mẫu N-TiO2-SiO2 cao hơn so với mẫu TiO2 (96,1 lux > 92,6 lux). Ở những thời điểm ban đẩu, cƣờng độ ánh sáng của mẫu TiO2 khá cao nên độ dốc lớn, tại những điểm sau, cƣờng độ ánh sáng thấp hơn nên đƣờng biễu diễn hiệu quả xử lý cĩ hình dạng nhƣ trong hình 6.14.
Một đặc điểm nổi bật của các mẫu phủ theo phƣơng pháp nhúng là lƣợng xúc tác bám vào hạt rất cao (xem 6.2.1.3) nhƣng diện tích bề mặt của hạt alummino silicate thấp hơn hẳn so với hạt bead ceramic, nguyên nhân chủ yếu là kích thƣớc hạt
81
alummino silicate đƣợc lựa chọn lớn hơn kích thƣớc hạt bead ceramic từ 3 – 5 lần. Do đĩ hiệu quả xử lý khơng đƣợc cao nhƣ mong đợi
0 20 40 60 80 100 120 0 10 20 30 40 50 82,7 lux 96,2 lux 5,68 21,64 45,39 40,67 H ie u q u a xu l y, %
Thoi gian phan ung, (phut)
Blank TiO2 TiO2-SiO2 N-TiO2-SiO2
90,2 lux
Hình 6.15 – Hiệu quả xử lý phenol của các mẫu vật liệu phun phủ trên hạt alummino silicate trong điều kiện sử dụng ánh sáng mặt trời tự nhiên.
Hình 6.15 biểu diễn hiệu quả xử lý của các mẫu vật liệu xúc tác khác nhau đƣợc phủ bằng phƣơng pháp phun lên hạt alummino silicate.
Kết quả một lần nữa thể hiện sự ảnh hƣởng của cƣờng độ ánh sáng mặt trời tự nhiên đối với hiệu quả xử lý của vật liệu xúc tác. Mẫu TiO2 đạt hiệu quả xử lý thấp (21,64%) do cƣờng độ ánh sáng thấp (82,7 lux). Mẫu TiO2-SiO2 đạt hiệu quả xử lý khá cao (40,67%) do cƣờng độ ánh sáng đạt đƣợc đến 96,2 lux.
Do cƣờng độ ánh sáng đều nên đƣờng biểu diễn hiệu quả xử lý của mẫu TiO2 và N-TiO2-SiO2 cĩ dạng tuyến tính.
Do khối lƣợng riêng của hạt alummino silicate lớn hơn hạt bead ceramic nên việc điểu khiển quá trình phun để tạo lớp phủ trên bề mặt hạt khĩ khăn hơn. Tuy nhiên, hiệu quả xử lý của 2 mẫu hạt tƣơng đƣơng nhau.