Synthèse des charbons à base d’un biomatériau local : Caractérisation et propriétés d’adsorption des colorants synthétiques en milieux aqueux

Hadj-Otmane, Chahinez (2024) Synthèse des charbons à base d’un biomatériau local : Caractérisation et propriétés d’adsorption des colorants synthétiques en milieux aqueux. Doctoral thesis, Faculté des sciences et technologie.

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Abstract

Dans cette étude, les pétioles de palmiers dattiers ont été utilisés comme un précurseur pour produire des différents charbons afin d’atteindre le double objectif de valorisation des déchets pour le traitement des eaux de l’industrie de textiles. Les adsorbants préparés sont : des PP-biochar à différentes températures de pyrolyse allant de 500 à 800°C et des charbons modifiés préparés avec un mélange de chlorure ferrique III (FeCl3) et de sulfate de fer (FeSO4) ou chlorure ferreux II(FeCl2). De plus, les colorants utilisés sont : le violet de cristal (CV) et le bleu de méthylène (MB) dans le système simple, ainsi que les trois mélanges (CV/MB), (CV/VB) et (CV/MO) dans le système binaire. Les différents adsorbants préparés ont été caractérisés par différentes techniques d’analyses (MEB-EDS, DRX, IRTF, ATG-DTG, la méthode BET, XPS et pHpcn) pour identifier les propriétés physico-chimiques de chaque adsorbant pour assurer une meilleure adsorption des colorants en milieu aqueux. Les résultats obtenus ont montré que tous les échantillons des charbons préparés ont de très bonnes propriétés texturales et structurales. Les tests d’adsorption ont indiqué une efficacité élevée des PP-biochars atteignant 182.01 mg/g pour l’élimination du CV par le PP-700 et 103.9 mg/g pour l’élimination du MB par le PP-600. Les tests de cinétique et d’isotherme d’adsorption ont été modélisés par 04 modèles d’ajustement différents. La meilleure capacité d’adsorption dans le système binaire a été déterminée dans le mélange CV/MB avec une valeur égale à 27.07 mg/g. La régénération du PP-700 saturé par le colorant CV dans le processus d’adsorption-désorption permet de récupérer 80.1% de la qualité du PP-700 après 04 cycles de régénération. L’optimisation des tests d’adsorption du colorant MB par le biochar magnétique MB-600 donne une meilleure régression avec la conception expérimentale de la méthode de Taguchi démontrant la grande importance du facteur de la concentration du MB sur la capacité d’adsorption.

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