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Evaluation of carbon-based nanosorbents synthesised by ethylene decomposition on stainless steel substrates as potential sequestrating materials for nickel ions in aqueous solution

引用

Journal of Environmental Sciences 2012年第9期24卷 1559-1568页

作者： X.J.Lee L.Y.Lee L.P.Y.Foo D.G.Hassell Department of Chemical and Environmental Engineering University of Nottingham Malaysia CampusJalan Broga43500 SemenyihSelangor Darul EhsanMalaysia.

The present work covers the preparation of carbon-based nanosorbents by ethylene decomposition on stainless steel mesh without the use of external catalyst for the treatment of water containing nickel ions （Ni2＋）. The reaction temperature was varied from 650 to 850℃, while reaction time and ethylene to nitrogen flow ratio were maintained at 30 rain and 1：1 cma/min, respectively. Results show that nanosorbents synthesised at a reaction temperature of 650℃ had the smallest average diameter （75 nm）, largest BET surface area （68.95 m2/g） and least amount of impurity （0.98 wt.% Fe）. A series of batch sorption tests were performed to evaluate the effects of initial pH, initial metal concentration and contact time on Ni2~ removal by the nanosorbents. The equilibrium data fitted well to Freundlich isotherm. The kinetic data were best correlated to a pseudo second-order model indicating that the process was of chemisorption type. Further analysis by the Boyd kinetic model revealed that boundary layer diffusion was the controlling step. This primary study suggests that the prepared material with Freundiich constants compared well with those in the literature, is a promising sorbent for the sequestration of Ni2＋ in aqueous solutions.

关键词： adsorption nanosorbent nickel ions isotherms kinetics

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