Добірка наукової літератури з теми "Adsorption de colorants"

Les colorants sont largement utilisés dans les imprimeries, les produits alimentaires, cosmétiques et cliniques, mais en particulier dans les industries textiles pour leur stabilité chimique et la facilité de leur synthèse et leur variété de couleurs. Cependant, ces colorants sont à l’origine de la pollution une fois évacués dans l’environnement. La production mondiale des colorants est estimée à plus de 800 000 t•an-1et les colorants azoïques sont majoritaires et représentent 60-70 %. Compte tenu de la composition très hétérogène de ces derniers, leur dégradation conduit souvent à la conception d’une chaîne de traitement physique-chimique et biologique assurant l’élimination des différents polluants par étapes successives. Dés études ont montré que plusieurs colorants azoïques sont toxiques et mutagènes et le traitement biologique de ces colorants semble présenter un intérêt scientifique majeur. Les traitements physico-chimiques communs (adsorption, coagulation/floculation, précipitation etc.) sont couramment utilisés pour les effluents industriels. Malgré leur rapidité, ces méthodes se sont avérées peu efficaces compte tenu des normes exigées sur ces rejets. Le traitement biologique constitue une alternative fiable; en effet, plusieurs microorganismes sont capables de transformer les colorants azoïques en sous-produits incolores. Les bactéries dégradent les colorants azoïques en deux étapes : un clivage de liaison azo, par l’intermédiaire de l’azoréductase, suivi d’une oxydation des amines aromatiques formées lors de la première étape. L’azoréduction constitue alors une étape clé du traitement des effluents chargés de ces colorants.

This study set out to investigate the impact of aluminum-magnesium hydroxycarbonates (LHs) with various Mg/Al ratios on the formation of hybrid pigments. The colorants were also evaluated for their flame-retardant properties. In the first part of the study, the hybrid pigments were submitted to comprehensive characterization using time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS), 27Al solid-state nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, powder X-ray diffraction analysis (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), and N2 adsorption as well as scanning and transmission electron microscopy (SEM/STEM). The relationship between the Mg/Al ratios of the LH carriers and the formation of lake pigments was explored. The TOF-SIMS spectrum of LH modified with azo chromophore (AC) showed an intense peak for the C19H15O5N2Mg+ ion, confirming metal-dye interactions. Incorporation of the organic colorant into the LH host enhanced its resistance to dissolution in organic solvent (butyl acetate), as well as improving its color stability under elevated temperatures. The second part of the study evaluated the flammability of ethylene-norbornene (EN) composites, in which the pigments had been applied as colorants. Cone calorimetry revealed that addition of the organic-inorganic pigments resulted in a substantial improvement of the flame retardancy, reflected by the decreased values of the heat release rate (HRRMAX) and total heat release parameter (THR) of the EN composites in comparison to a neat sample (unfilled EN).

The clarification of sugarcane juice is a crucial stage in the sugar manufacturing process, as it affects evaporator performance, sugar quality and yield. The emergence of environmentally friendly and efficient adsorption technology has resulted in widespread interest in carbon-based materials. However, their low adsorption capacity and reusability make them unsuitable for processing sugarcane juice. Here, we provide a cost-effective and sustainable method to dope hydroxyapatite (HAP) nanoparticles on porous carbon (BBC) derived from sugarcane bagasse (BBC-HAP). The composite shows excellent adsorption capacity for color extract from sugarcane juice of 313.33 mg/g, far more effective than the commercially available carbon-based adsorbents. Isotherm studies show that the adsorption of BBC-HAP composite to the colorants is a monolayer process. The pseudo-first-order (PFO) and pseudo-second-order (PSO) kinetic models demonstrate that the adsorption process is dominated by chemisorption and supplemented by physical adsorption.

Silica gel was used as an adsorbent for dyes in aqueous solutions. Afterwards, the silica gel with the adsorbed dye was heated to 600 °C, at which the dye combusted, leaving behind clean silica gel. This silica gel can be reused in the adsorption process. The operation leaves behind little waste products. It is an optimal procedure for educational and other research laboratories which are working with biological stains, food colorants and some non-commercial dyes.

Dyes (colorants) are used in many industrial applications, and effluents of several industries contain toxic dyes. Dyes exhibit toxicity to humans, aquatic organisms, and the environment. Therefore, dyes containing wastewater must be properly treated before discharging to the surrounding water bodies. Among several water treatment technologies, adsorption is the most preferred technique to sequester dyes from water bodies. Many studies have reported the removal of dyes from wastewater using biochar produced from different biomass, e.g., algae and plant biomass, forest, and domestic residues, animal waste, sewage sludge, etc. The aim of this review is to provide an overview of the application of biochar as an eco-friendly and economical adsorbent to remove toxic colorants (dyes) from the aqueous environment. This review highlights the routes of biochar production, such as hydrothermal carbonization, pyrolysis, and hydrothermal liquefaction. Biochar as an adsorbent possesses numerous advantages, such as being eco-friendly, low-cost, and easy to use; various precursors are available in abundance to be converted into biochar, it also has recyclability potential and higher adsorption capacity than other conventional adsorbents. From the literature review, it is clear that biochar is a vital candidate for removal of dyes from wastewater with adsorption capacity of above 80%.

Concerns about the health of the planet have grown dramatically, and the dyeing sector of the textile industry is one of the most polluting of all industries. Nanoclays can clean dyeing wastewater using their adsorption capacities. In this study, as a new finding, it was possible to analyze and quantify the amount of metal ions substituted by anionic dyes when adsorbed, and to determine the optimal amount of nanoclay to be used to adsorb all the dye. The tests demonstrated the specific amount of nanoclay that must be used and how to optimize the subsequent processes of separation and processing of the nanoclay. Hydrotalcite was used as the adsorbent material. Direct dyes were used in this research. X-ray diffraction (XRD) patterns allowed the shape recovery of the hydrotalcite to be checked and confirmed the adsorption of the dyes. An FTIR analysis was used to check the presence of characteristic groups of the dyes in the resulting hybrids. The thermogravimetric (TGA) tests corroborated the dye adsorption and the thermal fastness improvement. Total solar reflectance (TSR) showed increased radiation protection for UV-VIS-NIR. Through the work carried out, it has been possible to establish the maximum adsorption point of hydrotalcite.

Almarei milk is produced in Saudi Arabia from aqueous solutions; this study investigates its adsorption behavior pertaining to three types of anthocyanin pigments that are used as natural food colorants and adsorbents. The three anthocyanin pigments were extracted from red cabbage (RC), grape peel (GP), and pomegranate peel (PP). The initial dye concentrations were 10–50 mg/L and temperature of the solution was 35 °C. For an equilibrium isotherms and kinetic data wereevaluated using the adsorption isotherms models such as Freundlich and Langmuir models. Theresults which were recorded show that the best adsorption model fit with the experimental data wasLangmuir model in contrast with the Freundlich model. Also more suitable adsorption kineticsmodel was pseudo-second order and intraparticle diffusion models than the first-order reactions. An exothermic nature was found form the results of thermodynamic adsorption for each of thermodynamic parameters like entropy (S◦), (H◦) enthalpy, and free energy (G◦).

Abstract Synthetic dyes or colorants are key chemicals for various industries producing textiles, food, cosmetics, pharmaceutics, printer inks, leather, and plastics. Nowadays, the textile industry is the major consumer of dyes. The mass of synthetic colorants used by this industry is estimated at the level of 1 ÷ 3 × 105 tons, in comparison with the total annual consumption of around 7 × 105 tons worldwide. Synthetic dyes are relatively easy to detect but difficult to eliminate from wastewater and surface water ecosystems because of their aromatic chemical structure. It should be highlighted that the relatively high stability of synthetic dyes leads to health and ecological concerns due to their toxic, mutagenic, and carcinogenic nature. Currently, removal of such chemicals from wastewater involves various techniques, including flocculation/coagulation, precipitation, photocatalytic degradation, biological oxidation, ion exchange, adsorption, and membrane filtration. In this review, a number of classical and modern technologies for synthetic dye removal from industry-originated wastewater were summarized and discussed. There is an increasing interest in the application of waste organic materials (e.g., compounds extracted from orange bagasse, fungus biosorbent, or green algal biomasses) as effective, low-cost, and ecologically friendly sorbents. Moreover, a number of dye removal processes are based on newly discovered carbon nanomaterials (carbon nanotubes and graphene as well as their derivatives).

Chokeberry (Aronia melanocarpa) pomace is a by-product from the juice industry very rich in anthocyanins and other bioactive components. Recovery and purification of anthocyanins from the pomace is a viable valorization strategy that can be implemented to produce high-value natural food colorants with antioxidant properties. In this study, chokeberry pomace was subjected to enzyme-assisted extraction using commercial pectinases. The extracts were further purified by adsorption–desorption using an acrylic resin and stabilized by co-pigmentation with ferulic acid. The anthocyanin concentration and antioxidant activity of the extracts were unaffected by the enzymatic treatment at the conditions tested. The total phenolic content of the extracts suffered minor variations depending on the enzyme formulation used, whereas the dissolved solid content increased in all cases. The adsorption–desorption strategy allowed a 96% recovery of the anthocyanins initially present in the extract, whereas the co-pigmentation treatment magnified the intensity of the color in terms of absorbance, and improved the stability during storage up to one month.

Les industries du textile rejettent de grandes quantités d’eaux toxiques. Il existe déjà des traitements par adsorption sur charbon actif qui est un processus efficace mais onéreux. Les argiles pourraient être des matériaux adsorbants à la fois économiques et moins polluants. Ce sont des phyllosilicates à grandes capacités d'adsorption dues à leur grande surface spécifique et à leurs charges de surface. Peu de chercheurs se sont intéressés aux colorants anioniques difficilement adsorbables sur ces supports. Le but de ce travail est de mieux comprendre les phénomènes d’adsorption par les argiles naturelles, de colorants anioniques. L’argile naturelle de Fouchana (composée de smectite, kaolinite et illite), et des argiles standards ont été choisies pour étudier l’influence des conditions physicochimiques du milieu, mais aussi de la nature de l’argile sur la thermodynamique et la cinétique de l’adsorption. Les résultats des essais confrontés à des modèles d’adsorption ont permis de décrire l’adsorption comme un processus spontané, exothermique et de cinétique de pseudo second ordre. C’est la kaolinite qui présente la meilleure capacité d’adsorption. Les processus mis en évidence sont pour certains, communs aux différentes argiles, comme l’adsorption au niveau des liaisons brisées en bordure de feuillet par remplacement d’hydroxyles, ou adsorption via des cations métalliques eux mêmes adsorbés. Un processus, particulier chez la kaolinite, est lié à la présence de surfaces acides qui permettent l’adsorption d’anions via des liaisons hydrogène. En conclusion, l’argile de Fouchana est un bon adsorbant de colorants anioniques dans les conditions expérimentales de ce travail
There are significant amounts of unused dyes remaining in wastewater from the dyeing industry. The release of these effluents causes coloration and there is a risk of toxicity. Activated carbons are very efficient and have been preferentially used for the adsorption of dyes, but their use is restricted due to high cost. Therefore, there is growing interest in using alternative adsorbents that are cheaper and commercially available. Clays are lamellar minerals with structures providing high specific surface areas and large adsorption capacities. Many authors have studied the adsorption of cationic dyes on natural clays, but few studied anionic dye adsorption as they hardly adsorbate on clay. The aim of this work is to better understand the adsorption phenomena on natural clays, of anionic dyes encountered in dyeing effluents. The Fouchana clay is composed of smectite, kaolinite and illite. Standard clays were also selected. Different tests were performed for studying the adsorption influence of physicochemical environmental conditions. The thermodynamic and kinetic parameters estimations show that the adsorption process is spontaneous, exothermic and that the kinetics is best described by a pseudo second order model. Kaolinite has the best adsorption capacity. The adsorption at the broken edges by replacing hydroxyl groups or via adsorbed metal complexes is a common process for the different types of clay. A process restricted to kaolinite species is related to the presence of acidic surfaces that allow the adsorption of anions via hydrogen bonds. In conclusion, the natural clay Fouchana is a good adsorbent for anionic dyes under the experimental conditions of this work

La présence combinée de différents types de polluants dans les effluents industriels est une problématique assez complexe à résoudre pour les chercheurs dans le domaine de la protection de l'environnement. Dans ce contexte, le principal objectif de ce travail de thèse a été d'améliorer la compréhension des mécanismes de sorption à l'interface solide liquide, processus impliqués dans la rétention compétitive pour une sélection de colorants organiques et d'espèces inorganiques sur des matériaux adsorbants modèles. Ce manuscrit comprend une étude détaillée de l'adsorption combinant différentes approches et techniques expérimentales complémentaires, principalement à partir de mesures de cinétiques et d'isothermes d'adsorption, une étude structurale par diffraction des rayons X, et une approche thermodynamique par calorimétrie isotherme de titrage. Trois colorants azoïques: Méthyl Orange (MO), Orange II (OII) et Orange G (OG) ont été retenus pour ce travail. Ils ont la particularité de présenter différentes tailles de molécules, différentes charges et caractères hydrophile/ hydrophobe, … D'autre part, deux types de matériaux chargés positivement et considérés comme échangeurs anioniques ont été choisis comme solides adsorbants modèles : Mg-Al Hydroxyde Double Lamellaire (HDL) contenant dans son espace interfoliaire soit des contre-ions nitrate (Mg-Al-HDL-NO3) soit des chlorures (Mg-Al-HDL-Cl) et une résine échangeuses d'ions Amberlite® IRN-78. Enfin, l'impact des oxoanions comme les carbonates (IV), les sulfates (VI), les chromates (VI) et phosphates (V) sur les propriétés de rétention des colorants sur ces adsorbants a été évalué. Dans un premier temps, l'adsorption des colorants a été réalisée sur ces trois matériaux dans des systèmes mono-composant afin d'étudier en détail les mécanismes de rétention. L'étude des Mg-Al-HDL échangés par diffraction des rayons X a permis de montrer que l'échange d'anions est accompagné de l'intercalation dans l'espèce interfoliaire de la nouvelle espèce sorbée, générant des modifications structurales. En systèmes mono- et multi-composant, la rétention des MO semble supérieure à la capacité d'échange anionique (CEA) théorique des HDL. Ce comportement a été attribué à l'adsorption du colorant sur les surfaces externes, ainsi qu'à la co-adsorption des cations sodium, contre-ions du colorant. Il a aussi été montré que la capacité d'adsorption dépend fortement du caractère hydrophile-hydrophobe des colorants et de leur capacité à établir des interactions latérales (de pi-stacking) avec les autres espèces voisines directement au sein de l'espace interfoliaire. La calorimétrie de titrage isotherme a mis en évidence des comportements inhabituels dans les thermogrammes décrivant l'évolution de l'enthalpie cumulative de déplacement, en lien avec la formation d'agrégats fibrillaires provenant de l'interaction entre l'OII et les espèces Mg(II), issues de la dissolution partielle des HDL au contact du colorant.Dans un second temps, l'étude de la compétition entre les colorants organiques et des anions inorganiques sur ces matériaux a démontré que l'élimination de colorant est fortement influencée par la présence d'anions phosphate ainsi que d'anions carbonate. L'analyse détaillée des différentes espèces compétitives a permis de proposer une classification sur la base de trois types de schémas de compétitions, en lien avec la forme des isothermes individuelles et les données calorimétriques, comme l'enthalpie cumulative en système mono-composant. L'ensemble de cette description des mécanismes de rétention dans des systèmes mono- ou multi-composants a été complété par des études plus applicatives comme les phénomènes de cinétiques de sorption, de réversibilité. Mots-clés: Hydroxydes double lamellaires, résines échangeuses d'ions, Méthyl Orange, Orange II, Orange G, Cr(VI), anions inorganiques, adsorption en système mono- ou multi-composant, étude structurale par DRX, calorimétrie isotherme de titrage
The co-occurrence of various pollutants in industrial effluents is one of the most difficult problems the researchers have to face in the field of Environmental Remediation. In this context, the main objective of the present Ph.D. thesis has been to improve the comprehension of the sorption mechanisms involved in the competitive retention of selected organic dyes and inorganic species at the Solid-Liquid interface by using some model sorbents.The manuscript reports the results of advanced sorption studies made by combining several experimental techniques, mainly including kinetic and equilibrium adsorption measurements, XRD diffraction, as well as isothermal titration calorimetry. Three Azo dyes differing in the molecular size, electric charge, and hydrophobic/hydrophilic character, i.e., Methyl Orange (MO), Orange II (OII), and Orange G (OG), were selected for the purpose of this work. Two types of solid materials possessing positively charged surface sites were considered as model sorbents: layered double hydroxide structures based on Mg and Al (molar Mg:Al ratio of 2) with either nitrate (Mg-Al-LDH-NO3) or chloride counter-ions (Mg-Al-LDH-Cl) localized in the interlayer space, on the one hand, and strongly basic anion-exchange resin, Amberlite® IRN-78, on the other hand. The impact of carbonate(IV), sulfate(VI), chromate(VI), and hydrogen phosphate(V) oxyanions on the retention capacity of model sorbents towards the three dyes was also investigated thoroughly.In the first step, the single-component adsorption onto three sorbents was analyzed in regards with the detailed mechanism of retention. In all cases, an ion-exchange pathway between the pristine compensating anions (NO3-, Cl-, OH-) or anions coming from the ambient atmosphere (e.g., carbonates) and the oncoming anionic species was identified as the principal retention mechanism. In the case of LDH sorbents, this anion exchange was accompanied by the intercalation of the adsorbing species within the interlayer space with the concomitant changes in the layered structure, as inferred from the XRD study of the LDH samples loaded with the appropriate solute species. The retention of monovalent MO anions, both from the single-solute and bi-solute solutions, was found to exceed the anionic exchange capacity (AEC) of the LDH samples, which was ascribed to the dye adsorption on the external surface paralleled by the co-adsorption of sodium cations. The adsorption capacity was demonstrated to depend strongly on the hydrophilic-hydrophilic character of the dye units and their capacity of generating lateral interactions (e.g., pi-stacking) with other adsorbed species within the LDH structure. The use of isothermal calorimetry allowed the unusual shape of the curve representing the cumulative enthalpy of displacement to be attributed to the formation of OII aggregates/fibers induced by the presence of Mg and Al cations originating from the partial dissolution of the LDH sample. Competitive adsorption of dye and selected inorganic anions on the three model sorbents was studied in the second step in view of increasing the efficiency of dyes removal by optimizing experimental conditions. One of the main achievements was to categorize the dye uptake schemes in the presence of inorganic anions in regards with the shape of the experimental adsorption isotherms and to correlate them with the individual adsorbate affinities for the LDH sample, as inferred from the calorimetry measurements of the cumulative enthalpy of displacement in single-solute systems. The discussion on the mechanisms of dye retention in the single- and multi-component systems was supplemented by experimental studies of such applicative aspects of sorption phenomena as kinetics, reversibility, and selectivity.Keywords: Layered double hydroxides, anion-exchange resin, Methyl Orange, Orange II, Orange G, Cr(VI), inorganic anions, single-solute and multi-solute adsorption, XRD study, isotherm titration calorimetry

L'élimination du colorant textile Acid Blue 25 présent en solution aqueuse par adsorption sur différents charbons activés a été étudiée. Les caractéristiques texturales et chimiques de ces adsorbants ont été déterminées. L'interprétation des isothermes d'adsorption obtenues pour trois charbons actifs commerciaux utilisés en traitement des eaux montre qu'il est possible d'éliminer de faibles concentrations d'Acid Blue 25 (50 mg/l) avec des rendements supérieurs à 99 %. Ensuite, différents charbons activés ont été préparés à partir du charbon de bois obtenu par carbonisation traditionnelle des déchets de la taille des oliviers tunisiens. Le contrôle du degré d'activation permet d'obtenir un charbon activé aussi performant que les produits commerciaux. Ces travaux montrent qu'il est possible de valoriser le charbon de bois d'olivier pour préparer un charbon activé efficace pour l'élimination du colorant Acid Blue 25 des effluents de l'industrie textile
The removal of Acid Blue 25 textile dye from aqueous solution by adsorption onto various activated carbons was studied. The textural and chemical characteristics of these adsorbents have been assessed. The interpretation of the adsorption isotherms obtained with three commercial activated carbons used in the water treatment industry shows it is possible to remove low concentrations of Acid Blue 25 (50 mg/l) with yields higher than 99 %. Then, a series of activated carbons were prepared using olive wood charcoal obtained from the traditional carbonization of residues from the pruning of Tunisian olive trees. From the control of the degree of activation, an activated carbon as efficient as the commercial ones previously examined was obtained. This work shows that olive wood charcoal can be used to produce an activated carbon which is efficient to remove Acid Blue 25 from the textile industry wastewaters

Les effluents industriels issus des activités de textile présentent souvent une importante charge polluante colorante difficilement biodégradable. Des travaux antérieurs ont montré le potentiel des argiles naturelles non traitées à dépolluer ces effluents teinturiers alors qu’ils sont généralement composés de colorants anioniques difficilement adsorbables sur ces supports. Or, les effluents contiennent également d’autres composés chimiques utilisés dans les différentes étapes du procédé de teinture, et qui sont de natures variées (sels, acides, bases, détergents, dérivés enzymatiques, etc…). Il semblerait que ces produits auxiliaires jouent un rôle dans l'adsorption de colorants anioniques sur l'argile non traitée. Cependant, aucune étude connue à ce jour, n'a porté sur l'effet des additifs de teinture dans le processus de décoloration par des absorbants en général, et par les argiles en particulier. Cette étude est la première à s’intéresser au système colorant-additif-argile. Des tests d’adsorption / désorption en batch ont été menés en considérant différents systèmes colorant-additif-argile. Les résultats des tests montrent que les additifs de type enzymatique favorisent l’adsorption de colorant anionique sur l’argile en neutralisant les charges négatives et en renforçant les liaisons argile-colorant. D’autres additifs ont un effet contraire mais n’annulent pas l’effet positif des additifs enzymatiques lorsqu’ils sont mélangés dans l’effluent. Des hypothèses d’interactions mises en jeu lors de l’adsorption de colorant ont été faites en s’aidant des résultats de la spectrométrie infra-rouge et de masse, de la zétamétrie et de la modélisation des isothermes d’adsorption
Industrial effluents from textile activities often have a high pollution load readily biodegradable. Previous work has shown the potential of natural untreated clays to clean up these dyers effluents although anionic dyes are not easily absorbable on these media. The effluents also contain other chemical compounds used in the different stages of the dyeing process, and which are of various natures (salts, acids, bases, detergents, enzyme derivatives, etc ...). It appears that these auxiliary products play a role in the adsorption of anionic dyes on untreated clay. However, no currently known study has examined the effect of the additives from the dyeing process on the adsorption of dye onto clay. This is the first study to focus on the dye-clay-additive system. Adsorption / desorption batch tests were conducted considering different dye additive-clay systems. The tests’ results show that the enzyme like additives enhance the adsorption of anionic dye on the clay by neutralizing the negative charges and reinforcing clay-dye links. Other additives have the opposite effect, but do not offset the positive effect of enzyme like additives when mixed in the effluent. Assumptions of interactions involved in dye adsorption were made with the help of the results of infrared and mass spectrometry, zetametry and the modeling of adsorption isotherms

Une série de complexes inorgano-montmorillonites (CIM) à grandes surfaces spécifiques et stables thermiquement est préparée par intercalation d'une montmorillonite algérienne par trois solutions pontantes à base d'aluminium, de fer ou de titane. La co-adsorption de ces trois argiles pontées par du bromure (ou chlorure) de cétyl-triméthyl ammonium conduit à la formation de complexes organo-inorgano-montmorillonites (COIM) hydrophobes et organophiles. Les conditions de préparation de ces matrices sont liées au rapport molaire OH(ou H+)/Me, à la concentration finale et au temps de vieillissement de la solution pontante et au rapport CTAB/CIM. Toutes les matrices CIM et COIM préparées sont caractérisées par plusieurs méthodes telles que : DRX, S. S. (BET), spectroscopie IRTF, ATD/ATG, CEC, acidité de surface et zétamétrie. Les isothermes d'adsorption de plusieurs composés organiques : pentachlorophénol PCP, diuron et ses trois sous-produits de dégradation (dichlorophénylméthyl urée, dichlorophényl urée, dichloroaniline), du méthyl parathion, du rose sulfacide (colorant anionique) et des acides humiques AH sur les matrices COIM ont montré de grandes affinités adsorbants-adsorbats, surtout en milieu acide et avec les argiles à piliers de titane et de fer. L'étude de l'adsorption en mélange de deux solutés (PCP/AH) a montré globalement que l'adsorption du PCP est influencée par la présence des AH dont l'hydrophobie et les poids moléculaires sont élevés
A series of modified hydrophobic pillared clays were prepared by exchanging some polymeric cations from Al, Fe or Ti into interlamellar space of an algerian montmorillonite and then by coabsorption of surfactant cationic cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB). The most favorable pillaring conditions of these different pillared complexes productions were function of the molar ratio OH (or H )/Metal, the final concentration and aging of pillaring solutions and the CTA/pillared montm ratio. These different inorgano-montmorillonites (CIM) and organo-inorgano-montmorillonites complexes (COIM) were characterized by XRD, BET surface area, FTIR spectroscopy, ATD/ATG, CEC, surface acidity and zetametry. The absorption of some micropollutants such as pentachlorophenol (PCP), diuron and its degradation products (dichlorophenyl-methyl urea, dichlorophenyl urea, and dichloroanilin), methyl parathion, sulfacid brilliant pink, humic acids (HA) onto COIM shows generally a very high absorbent-absorbate affinity. According to absorption isotherms under different conditions, the sorptive capacities of these new materials were considerably enhanced especially in acidic medium and with titanium and iron pillared clay. The absorption of PCP in competition with humic acids was considerably influenced by the presence of this organic compound with high molecular weight and hydrophobicity

Des charbons actifs ont été préparés par la pyrolyse du marc de café imprégné par l'acide phosphorique à 450°C pour différents rapports d'imprégnation : 30, 60, 120 et 180 % en masse. Les matériaux ont été caractérisés, pour leur chimie de surface, par analyse élémentaire, titrages de "Boehm", mesures du point de charge nulle, spectroscopie infrarouge, et analyse thermogravimétrique (ATG); et pour leur structure poreuse et morphologique, par microscopie électronique à balayage (MEB) et absorption de l'azote à 77K. Les charbons actifs préparés à partir du marc de café ont été comparés à un charbon actif commercial (SBET~ 1400m2 g-1) pour leurs propriétés d'absorption du bleu de méthylène, et d'un colorant anionique « Rouge Nylosan N-2RBL ». Des expériences d'absorption ont été effectuées en fonction du pH (entre 2 et 12), de la force ionique, du temps de contact, de la masse d'absorbant, et de la concentration en « Rouge Nylosan N-2RBL ». Les isothermes d'absorption du « Rouge Nylosan » ont été étudiées à une température de 25°C sur chacun des absorbants. Nous avons tentés de reproduire les données expérimentales en simulant les équations des isothermes par des relations linéaires de plusieurs modèles. Nous avons corrélé les propriétés d'absorption du Rouge Nylosan à la texture poreuse et la chimie de surface des charbons actifs étudiés
Activated carbons were prepared by phosphoric acid activation from Arabica coffee grounds at different impregnation ratios (defined as the ratios of weight (g) of H3PO4 to the weight (g) of precursor) : 30, 60, 120 and 180 % by heating to 450 °C in air. The adsorption properties of the Prepared Activated Carbons (PACs) have been compared to a commercial activated carbon (CAC) (obtained by steam activation) and related to their preparation methods, porous structure and surface chemistry. The PACs and CAC were characterized for their surface chemistry by thermogravimetric analysis, Infra-Red spectroscopy, pH measurement of the point of zero charge (pHpzc), surface functional groups semi-quantitative titrations ("Boehm" method) and X-ray microanalysis; and for their porous structure and morphology by nitrogen adsorption at 77 K. Scanning Electron Microscopy (SEM) and methylene blue adsorption. The PACs and CAC were compared for their adsorption of "Nylosan Red N-2RBL" (Clariant) which is an anionic (azo) dye used in Nylon (polyamide 6 and polyamide 6. 6) dyeing

L’objectif du travail est l’étude du processus d’adsorption-désorption d’un colorant azoïque sur l’argile naturelle provenant de deux gisements tunisiens. L’expérimentation en laboratoire a été menée en réacteur fermé et en colonne de percolation. Lors de la première étape, deux types d’argile ont été utilisées. L’étude cinétique montre que l’adsorption et la désorption suivent le modèle du pseudo premier ordre. L’isotherme d’adsorption est de type Langmuir alors que l’isotherme de désorption est de type hystérésis. La capacité d’adsorption de l’argile de Gafsa est plus prononcée que celle de l’argile de Borj Chekir. Les études en colonne de percolation ont été menées sur un mélange d’argile de Borj Chekir et du sable moyen H2F. Les paramètres hydrodynamiques ont été déterminés en utilisant un traceur inerte (fluorescéine). L’étude du transport réactif a montré que si le pourcentage d’argile augmente la rétention du colorant augmente alors que si on augmente le débit d’injection pour un pourcentage d’argile-sable constant la rétention du colorant diminue. Les courbes de sortie ont été ensuite comparées aux résultats numériques d’un modèle 1D de transport réactif, intégrant deux sites d’adsorption réversible et irréversible
The aim of the work is to study the adsorption-desorption process of an azo dye on natural clay from two Tunisian deposits. The laboratory experiment was conducted in a closed reactor (batch) and percolation column. In the first step, two types of clay were used. The kinetic study shows that the adsorption and desorption follow the pattern of a pseudo first order phenomenon. A Langmuir isotherm is fitted to the adsorption process, while the desorption isotherm is characterised by hysteresis. The adsorption capacity of the Gafsa clay is more pronounced than that of the Borj Chekir clay. The percolation column studies were conducted on a mixture of of Borj Chekir clay and medium sand H2F. Hydrodynamic parameters were determined using an inert tracer (fluorescein). The reactive transport study showed that an increase in clay percentage will increase retention, but, on the other hand when using a constant percentage of the clay-sand mixture, increasing the injection rate will decrease the retention capacity of the mixture. The output curves were then compared with the numerical results of a 1D reactive transport model incorporating two reversible and irreversible adsorption sites

Les colorants présents dans les eaux usées des teintureries constituent une pollution visuelle et chimique qui doit être traîtée avant le rejet de ces eaux en aval des industries. Les colorants pour laine et coton sont souvent des entités anioniques par la présence de groupes sulfones destinés à améliorer leur solubilité dans l'eau. Ils peuvent aisément être immobilisés sur des supports à caractère cationique. Des polymères naturels tels que la cellulose (fibres de coton) et ses dérivés (sciure et farine de bois) ou synthétiques (nylon-6,6) peuvent jouer le rôle d'adsorbant à condition de les modifier légèrement : un groupe ammonium quaternaire est greffé sur le support par l'intermédiaire d'un époxyde. Ces supports modifiés sont caractérisés par infra-rouge, résonance magnétique nucléaire du 13C, Chromatographie Gazeuse Inverse et Microscopie à Force Atomique [AFM] (nylon). Sur ces supports plus ou moins modifiés, les essais en batch sont menés avec quatre colorants acides de structures chimiques différentes. Les capacités de fixation en polluant sont directement corrélées au nombre de sites fixés. Les isothermes d'adsorption sont déterminées à des températures comprises entre 20 et 80°C. L'extension de cette étude en régime dynamique a ensuite été envisagée sur des colonnes d'adsorbant. Pour les trois materiaux utilisés, l'adsorption des colorants est analysée par une modélisation théorique permettant leur emploi dans un large domaine de concentration. La désorption est également analysée de façon à permettre le recyclage du matériau qui fonctionne alors comme un concentrateur.

L’objectif essentiel de ce travail consiste à préparer des grains, à la fois, uniformes et consistants destinés à l’adsorption dynamique sur lit fixe de certains polluants susceptibles de polluer les eaux. Pour préparer ces grains, nous avons utilisé le procédé de la granulation humide d’une bentonite algérienne initialement traitée et modifiée par pontage à l’aide d’un mélangeur granulateur à haut taux de cisaillement. Les conditions de préparation de ces complexes organo-inorgano-argileux granulés (COIAG) sont liées au rapport massique de mouillage (L/S), à la concentration en liant (silicone) et à la vitesse de rotation du mélangeur. L’application dans l’adsorption en système monocomposé simple et/ou en mélange binaire, en réacteur discontinu, montre bien l’efficacité de cette nouvelle génération de grains adsorbants (qmax>350 mg/g à pH=6) vis-à-vis des deux colorants utilisés (Jaune Basique 28 -JB28- et Vert Malachite -VM-). Par ailleurs, les résultats de l’adsorption en mode continu (en réacteur à lit fixe ascendant) montent globalement que la durée de vie du lit de l’adsorbeur dépend essentiellement de la vitesse superficielle du flux entrant, de la concentration initiale en polluant et de la hauteur du lit d’adsorbant
The aim of the study was to prepare resistant and spherical inorgano-organo pillared clays (GIOC) granules for wastewater treatment using a new and simple method named high-shear wet granulation. To optimize the preparation method, the effects of the main process parameters, such as binder concentration, liquid to solid ratio and impeller speed on granule properties (size distribution, friability and disintegration tests) were investigated. Their use in the single-component adsorption systems and / or binary mixtures in a batch reactor, shows the effectiveness of this new generation of grain adsorbents (qmax> 350 mg/g at pH = 6) towards two basic dyes (Basic Yellow BY28 Yellow and Green Malachite G. M. ). Furthermore, the results of dynamic adsorption in fixed bed showed that the efficiency of bed is function of superficial velocity, the initial concentration of pollutant and the height of the adsorbent bed