Nghiên cứu khả năng phân huỷ màu Methylene Blue của vật liệu composite TiO2/SiO2/CMC

Tóm tắt

Vật liệu composite từ TiO₂, SiO₂ và CMC đã được tổng hợp bằng phương pháp sol gel. Cấu trúc của vật liệu được xác định bằng các phương pháp như: nhiễu xạ tia X (XRD), quang phổ hồng ngoại (FTIR), phổ tán sắc năng lượng EDS, kính hiển vi điện tử quét SEM, quang phổ UV –Vis DRS, phổ tán sắc năng lượng DLS. Kết quả cho thấy vật liệu TiO₂-SiO₂/CMC tổng hợp được có dạng hình cầu, phân bố khá đồng đều trong vùng kích thước từ 90 – 100 nm. Khả năng ứng dụng của vật liệu composite TiO₂/SiO₂ và TiO₂-SiO₂/CMC để phân hủy màu Methylen Blue trong điều kiện không chiếu sáng và có chiếu sáng đã được thực hiện bằng phương pháp UV - Vis. Kết quả cho thấy, với khối lượng vật liệu m_vl = 0,05 g, C_MB < 20 ppm thì chất màu bị phân hủy hoàn toàn. Mặt khác với khoảng C_MB = 100 - 200 ppm, mvl = 0,1 – 0.2 g, t = 60 phút với điều kiện chiếu sáng hiệu suất phân hủy đạt được 97%, trong khi không chiếu sáng – 93%. Đối với vật liệu TiO₂/SiO₂ lần lượt tương ứng 92% và 87%. Như vậy có thể thấy trong cùng một điều kiện khảo sát composite TiO₂/SiO₂ có pha CMC khi có chiếu sáng và không chiếu sáng đều thể hiện khả năng phân hủy màu tốt hơn composite TiO₂/SiO₂. Và dưới tác động của ánh sáng hiệu suất phân hủy màu tăng lên từ 8 – 10% so với điều kiện không chiếu sáng. Động học phản ứng phân hủy được khảo sát theo mô hình Langmuir – Hinshelwood.