Elaboration, caractérisation et application de nouveaux types de carbones activés pour l'élimination de polluants - CHERDOUD Firouz (université de msila, 2024)
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
Keywords: fibres de tronc de palmier (FTP), charbons actifs, d’H3PO4, chimie de surface, porosité, adsorption des colorants azoïques.