膜科学技術ジャーナル

概要

カーボンナノチューブ：メカニズム、ラングミュア・ヒンシェルウッド成長速度論、および六価クロムの除去への応用

アーメド A、アブドゥルハキム SA、イシャク K、サカ AA、ピーター MS、チディンマ OU

本研究では、カーボンナノチューブ（CNT）製造のためのアセチレン分解の速度論モデルを検討した。速度論モデルは化学蒸着（CVD）反応器におけるCNTの成長を記述し、活性化エネルギーの決定にはアレニウスの式を採用した。分析の結果、活性化エネルギーは237.2483 kJmol-1であることが示され、これはCNT製造につながる反応が吸着傾向にあることを示している。観察された頻度係数は、反応物の粒子がより速い速度で衝突し、それがCNTの成長を促進することを示している。調製されたCNTは、高解像度走査型電子顕微鏡/高解像度透過型電子顕微鏡（HRSEM/HRTEM）、選択領域電子回折（SAED）、エネルギー分散型分光器（EDS）、およびブルナウアー・エメット・テラー（BET）法を使用して、形態、結晶度、元素組成、表面積について特性評価された。最良の生理化学的特性を持つ CNT を使用して、CNT の投与量、pH、接触時間、温度がクロム (VI) の除去率に与える影響を調査しました。擬似一次および二次速度式を速度論データでテストしたところ、擬似一次速度式が吸着プロセスを最もよく説明しました。平衡データは、フロイントリッヒ等温線 (R2=0.09758)、ドゥビニン-ラダシュケビッチ等温線 (R2=0.9092)、およびテムキン等温線 (R2=0.9355) よりもラングミュア等温線 (R2=0.9914) によく適合していることを示しています。