膜科学与技术学报

抽象的

碳纳米管：机理、朗缪尔-欣谢尔伍德生长动力学及其在去除六价铬中的应用

Ahmed A、Abdulhakim SA、Ishaq K、Saka AA、Peter MS 和 Chidinma OU

本研究探索了乙炔分解生成碳纳米管 (CNT) 的动力学模型。动力学模型描述了化学气相沉积 (CVD) 反应器中 CNT 的生长，同时采用阿伦尼乌斯方程确定活化能。分析结果显示活化能为 237.2483 kJmol-1，这表明导致 CNT 生成的反应倾向于吸附。观察到的频率因子表明反应物的粒子以更快的速度碰撞，从而促进了 CNT 的生长。使用高分辨率扫描电子显微镜/高分辨率透射电子显微镜 (HRSEM/HRTEM)、选区电子衍射 (SAED)、能量色散分光镜 (EDS) 和 Brunauer Emmett Teller (BET) 方法对制备的 CNT 进行表征，以了解其形态、结晶度、元素组成和表面积。使用具有最佳物理化学性质的 CNT 研究 CNT 剂量、pH、接触时间和温度对铬 (VI) 去除率的影响。对动力学数据进行了拟一级和二级速率方程测试，拟一级速率动力学最能描述吸附过程。平衡数据显示，Langmuir 等温线 (R2=0.9914) 比 Freundlich 等温线 (R2=0.09758)、Dubinin-Radushkevich 等温线 (R2=0.9092) 和 Temkin 等温线 (R2=0.9355) 更符合要求。