Titre :	Fonctionnalisation de divers adsorbants avec des fonctions amines : Elimination de contaminants métalliques
Type de document :	document électronique
Auteurs :	BENETTAYEB Asmaa, Auteur
Année de publication :	2017-2018
Accompagnement :	CD
Langues :	Français (fre)
Catégories :	CHIMIE:Genie Chimie
Mots-clés :	Alginate, Fonctionnalisation, Urée, Biuret, Cations métalliques divalents, Isothermes d’adsorption, Cinétique d'adsorption, Résistance à la diffusion, Coexistence .
Résumé :	Les billes d’alginate, alginate-urée (1:1), alginate-urée (1:2) et alginate-biuret sont synthétisées au cours de ce travail afin de tester leurs capacités d'adsorption des ions métalliques Pb(II), Cd(II), Cu(II), Hg(II), Ni(II) et Zn(II). Plusieurs paramètres opératoires sont étudiés tels que la concentration initiale en ions métalliques, la masse d’adsorbant, le temps de contact, le pH et l'effet des ions métalliques coexistants. La fonctionnalisation de l’alginate par l'urée et le biuret est confirmée par analyse FTIR et un mécanisme réactionnel du greffage est proposé. D’autres analyses telles que le MEB et l’EDX sont utilisées pour le suivi de la morphologie et de la composition avant et après modification. L’étude cinétique a permis de constater une bonne cohérence entre les données expérimentales et le modèle du pseudo-second ordre, alors que les propriétés de diffusion présentent un rôle important dans le contrôle des profils cinétiques d'adsorption. A l’équilibre, trois modèles sont appliqués pour modéliser les isothermes d’adsorption : modèle de Langmuir, modèle de Sips et modèle de Temkin. Le premier modèle, étant le plus adéquat pour la plupart des données expérimentales, a permis de valider des capacités d’adsorption importantes de nos matériaux vis-à-vis des éléments traités. Les deux autres modèles ont permis, entre autres, d’estimer les quantités de chaleur échangées lors des réactions et la nature hétérogène de nos adsorbants. Toutefois, les surfaces fonctionnalisées ont toujours donné de meilleures performances comparées au matériau parent : l’alginate. Ainsi, les capacités d’adsorption maximales ont atteint 3,7 mmol de Cd g-1, 4,7 mmol de Cu g-1 et 4,8 mmol de Pb g-1 pour les billes alginate-urée. Les quantités enregistrées lors de l’adsorption de Hg(II) sur l'alginate-urée (1:1) et l'alginate-urée (1:2) sont respectivement égales à 0,94 mmol.g-1 et 1,07 mmol.g-1 ; soit deux fois supérieures à celles constatées pour l'alginate. Enfin, l'alginate, l'alginate-biuret et l'alginate-urée retiennent respectivement 3,22, 4,73 et 8,53 mmol de Ni/g et 6,77, 6,97 et 7,14 mmol de Zn/g.
Directeur de thèse :	MORSLI Amine

Fonctionnalisation de divers adsorbants avec des fonctions amines : Elimination de contaminants métalliques [document électronique] / BENETTAYEB Asmaa, Auteur . - 2017-2018 . -  + CD.
Langues : Français (fre)

Catégories :	CHIMIE:Genie Chimie
Mots-clés :	Alginate, Fonctionnalisation, Urée, Biuret, Cations métalliques divalents, Isothermes d’adsorption, Cinétique d'adsorption, Résistance à la diffusion, Coexistence .
Résumé :	Les billes d’alginate, alginate-urée (1:1), alginate-urée (1:2) et alginate-biuret sont synthétisées au cours de ce travail afin de tester leurs capacités d'adsorption des ions métalliques Pb(II), Cd(II), Cu(II), Hg(II), Ni(II) et Zn(II). Plusieurs paramètres opératoires sont étudiés tels que la concentration initiale en ions métalliques, la masse d’adsorbant, le temps de contact, le pH et l'effet des ions métalliques coexistants. La fonctionnalisation de l’alginate par l'urée et le biuret est confirmée par analyse FTIR et un mécanisme réactionnel du greffage est proposé. D’autres analyses telles que le MEB et l’EDX sont utilisées pour le suivi de la morphologie et de la composition avant et après modification. L’étude cinétique a permis de constater une bonne cohérence entre les données expérimentales et le modèle du pseudo-second ordre, alors que les propriétés de diffusion présentent un rôle important dans le contrôle des profils cinétiques d'adsorption. A l’équilibre, trois modèles sont appliqués pour modéliser les isothermes d’adsorption : modèle de Langmuir, modèle de Sips et modèle de Temkin. Le premier modèle, étant le plus adéquat pour la plupart des données expérimentales, a permis de valider des capacités d’adsorption importantes de nos matériaux vis-à-vis des éléments traités. Les deux autres modèles ont permis, entre autres, d’estimer les quantités de chaleur échangées lors des réactions et la nature hétérogène de nos adsorbants. Toutefois, les surfaces fonctionnalisées ont toujours donné de meilleures performances comparées au matériau parent : l’alginate. Ainsi, les capacités d’adsorption maximales ont atteint 3,7 mmol de Cd g-1, 4,7 mmol de Cu g-1 et 4,8 mmol de Pb g-1 pour les billes alginate-urée. Les quantités enregistrées lors de l’adsorption de Hg(II) sur l'alginate-urée (1:1) et l'alginate-urée (1:2) sont respectivement égales à 0,94 mmol.g-1 et 1,07 mmol.g-1 ; soit deux fois supérieures à celles constatées pour l'alginate. Enfin, l'alginate, l'alginate-biuret et l'alginate-urée retiennent respectivement 3,22, 4,73 et 8,53 mmol de Ni/g et 6,77, 6,97 et 7,14 mmol de Zn/g.
Directeur de thèse :	MORSLI Amine