Elaboration, caractérisation et application de nouveaux types de carbones activés pour l'élimination de polluants
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Date
2024
Authors
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Publisher
université de msila
Abstract
Dans cette étude, les charbons actifs à base de fibres de tronc de palmier (FTP) ont été
préparés par la méthode d'activation thermochimique à 450 ° C pour l'élimination par adsorption
de colorants azoïques connus pour leur toxicité, notamment le Bleu de Méthylène (BM) et
Méthyle Orange (MO) à partir de solutions aqueuses. Cette préparation a été réalisée avec de
l'acide phosphorique H3PO4 à différents rapports d'imprégnation, 30, 60, 100 et 150 % en poids.
Les adsorbants étudiés ont été caractérisés à l'aide de plusieurs méthodes, pour leur structure
poreuse et morphologique par la microscopie électronique à balayage (MEB) couplée avec
EDS, adsorption de l'azote à 77K, adsorption de bleu de méthylène et test d’indice d’iode, ainsi
que pour leur chimie de surface, par analyse élémentaire (EDS), titrages de "Boehm", mesure
du point de charge nulle, spectroscopie infrarouge (IRTF), et analyse thermogravimétrique
(ATG).
Lorsque le rapport d'imprégnation Xp augmente (30, 60, 100 et 150 %), l'adsorption du
BM, le test d'indice d'iode et l'adsorption désorption de l'azote à 77 K montrent une
augmentation de la surface spécifique. Cette surface spécifique mesurée par la méthode BET
égale à 42,32 m² g-1
;531,01 m² g-1
; 809,84 m² g-1
; 1076.58 m² g-1
et 1130 m2
g
-1
respectivement
pour CP0, CAP30, CAP60, CAP100 et CAP150. Différentes expériences d'adsorption ont été
effectuées en fonction du pH (entre 2 et 12), du temps de contact, de la force ionique, et de la
concentration en colorant « Méthyle Orange MO ». La cinétique d'adsorption du MO est décrite
par un modèle linéaire du second ordre. La capacité d’adsorption des charbons actifs CAPs est
très sensible aux variations du pH et les résultats obtenus indiquent que l’évolution de
l’adsorption avec le pH de ces CAPs est très semblable. L’augmentation de la force
ionique(salinité) augmente fortement la capacité d’adsorption des charbons actifs. Par contre
l’augmentation de surfactant SDS diminue légèrement l’élimination.
Les isothermes d'adsorption du colorant " Méthyle Orange MO " ont été étudiées à une
température de 25 °C pour chacun de charbon actif. Nous avons cherché à reproduire les
données expérimentales en ajustant les équations d’isothermes d’adsorption à l'aide de plusieurs
modèles linéaires et non linéaire. Le modèle de Langmuir, et le modèle de Freundlich sont ceux
qui reproduits le mieux les isothermes d’adsorption expérimentales. La désorption par NaOH
trop diluée est presque totale (~97%), ce qui en fait la régénération de charbon actif la plus
efficace CAP150
Description
Keywords
fibres de tronc de palmier (FTP), charbons actifs, d’H3PO4, chimie de surface, porosité, adsorption des colorants azoïques.