Etude de la capacité de rétention de certains effluents dangereux par différents extractants synthétisés et naturels

Abstract

Les travaux réalisés dans le cadre de cet axe de recherche concernent l’étude de l’adsorption de deux colorants : Rouge Congo, bleu de méthylène sur un charbon actif d’origine végétale et un nanocomposé charbon actif/ polyaniline nécessite la synthèse préalable des charbon actif sous deux forme selon le type d’activation (PPSH et PPSOH) et le nanocomposé charbon actif / polyaniline PPSH@PANI) par une polymérisation chimique oxydante en milieu acide (acide phosphorique) en utilisant du persulfate d'ammonium comme oxydant d’un part. D’autre part l’étude de l’adsorption de deux métaux lourd : Plomb(II) et Cadmium(II) sur un HDL greffepar une acide phosphonique NiFe@ATP-LDH. Les adsorbants développés ont été caractérisés en utilisant diverses techniques analytiques telles que la diffraction des rayons X (DRX), la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), Spectroscopie photo électronique à rayons X (XPS), les morphologies électroniques à balayage (MEB), Analyse thermogravimétrique (TGA), Analyse de surface et de porosité (BET). L’adsorption a été dans des conditions expérimentales bien déterminées. Les rendements d’adsorption maximaux du RC sont de 51, 50, 91 %, le BM sont 88, 97, 91% pour PPSH, PPSOH, PANI@PPSH respectivement et pour Pb(II) est 86% à 30 min d’agitation, le Cd(II) est 77 % à 20min pour NiFe@ATP-LDH. Les polluants s’adsorbent selon le modèle de Langmuir pour l’HDL greffée et selon le modèle Freundlich pour les trois adsorbants PPSH, PPSOH et PPSH@PANI. Les modèles cinétiques du pseudo premier ordre, pseudo-second ordre et la diffusion intra-particulaire ont été utilisés pour analyser les données cinétiques obtenues. La modélisation de la cinétique d’adsorption a montré que le modèle pseudo-second ordre décrit parfaitement les résultats expérimentaux pour les quatre polluants. La diffusion intra-particulaire est impliquée dans le mécanisme d’adsorption et s’effectue en deux étapes pour les quatre polluants étudiés. Les paramètres thermodynamiques (ΔG°, ΔH°) relatifs au système adsorbant/adsorbât étudié indiquent que le processus d’adsorption est exothermique (ΔH°<0, spontané ΔG°<0) pour les colorants et les métaux lourds.