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| Titre : | Applications des matériaux lamellaires et dérivés dans la dépollution des eaux | | Type de document : | texte imprimé | | Auteurs : | BOUTERAA Salima, Auteur | | Année de publication : | 2020-2021 | | Accompagnement : | CD | | Langues : | Français (fre) | | Catégories : | CHIMIE:GENIE DES PROCEDES
| | Mots-clés : | HDL, coprécipitation, adsorption, ZnFe0.97La0.03-600, photo-catalyseur, lumière visible, le colorant carmin d’indigo
LDH, co-precipitation, adsorption, ZnFe0.97La0.03-600, photocatalyst, visible light, indigo carmine dye. | | Résumé : | Dans la présente étude, nous avons synthétisé trois matériaux lamellaires de type hydroxydes doubles lamellaires « acronyme HDL » a base du zinc (Zn-M+3-CO3) avec (M+3= Fe, Cr ou Al) par la méthode de coprécipitation à pH constant. Ces matériaux ont fait, ensuite, l’objet d’une caractérisation physico-chimique et structurale par différentes méthodes d’analyses. Dans un premier temps, Ils ont été utilisés à l’élimination du carmin indigo (CI) en solutions aqueuse par adsorption en système monocomposé simple. La phase d’HDL à base du zinc et de fer qui a donné du meilleur rendement a été, ensuite, utilisé dans l’adsorption en mélange binaires de deux colorants, le carmin indigo et le rouge Congo (CI et RC). Les mesures expérimentales ont montré que l’adsorption du RC est plus importante. La quantité maximale adsorbé en mélange est inférieure à celle de l’élément seul. Les tracés des isothermes d’adsorption ont montré que les présentations les plus proches de l’isotherme expérimentale sont ceux établit par les modèles de Langmuir généralisé – modifie et le modèle de Langmuir étendu.
Par la suite, une partie du fer a été substituée par le Lanthane (ZnFe(1-x)Lax-HDL). Des taux de substitution allant de (x = 0 à 5%) ont été préparées par la même méthode suivi par un traitement thermique à 600°C. L’analyse par UV-Vis DRS a démontré une diminution de la bande interdite d’HDL substitué au Lanthane. ZnFe0.97La0.03-600 a été utilisé comme photocatalyseur afin d’améliorer la dégradation du CI sous la lumière visible en présence de H2O2. En comparaison, la cinétique de la photo-décoloration est plus rapide avec ZnFe0.97La0.03-600 qu’avec ZnFe-600. En effet, une décoloration complète a été obtenue après 110 min et 240 min en présence de ZnFe0.97La0.03-600 et ZnFe-600 respectivement, l'activité photocatalytique élevée de l'échantillon a été attribuée à l'ajout de La(III). En outre, l’étude du mécanisme possible de dégradation photocatalytique du CI par ZnFe0.97La0.03-600 ont montré que les espèces •OH et h+ joues un rôle important. Le matériau a montré une stabilité élevée après deux cycles de régénération avec une bonne efficacité.
In the present study, Zn-M+3-CO3 Layered Double Hydroxides (LDH) with (M+3 = Fe, Cr, or Al) were synthesized by the co-precipitation method from the aqueous solution at a constant solution pH. The as-synthesized samples were characterized by different methods of analysis. Initially, they were used for the elimination of indigo carmine (IC) in aqueous solutions by adsorption in a simple monocomponent system. The zinc and iron LDH phase which gave the best adsorption yield was then used in competitive adsorption of two dyes indigo carmine and Congo red (IC and CR). In binary mixture (IC and CR), experimental measurements showed that the adsorption of CR is more important. The maximum amount adsorbed mixture is lower than that of a single element. Plots of adsorption isotherms showed that the presentations are closest to the experimental isotherm are those established by the generalized Langmuir model - changes and extended Langmuir model.
Subsequently, (ZnFe(1-x)Lax-LDH) with variable Lanthanum cation contents (x = 0 to 5%) were prepared by the same method followed by heat treatment at 600 °C. UV-Vis DRS analysis demonstrated a decrease in the band gap of Lanthanum-substituted LDH compared to ZnFe-LDH. ZnFe0.97La0.03-600 was used as a photocatalyst to improve the degradation of IC under visible light in the presence of H2O2. In comparision, the kinetics of photo-discoloration is faster with ZnFe0.97La0.03-600 than with ZnFe-600. Indeed, a complete discoloration was obtained after 110 min and 240 min in the presence of ZnFe0.97La0.03-600 and ZnFe-600 respectively, the high photocatalytic activity of the sample was attributed to the addition of La(III). In addition, the study of the possible mechanism of photocatalytic degradation of IC by ZnFe0.97La0.03-600 showed that the HO• and h+ species plays a major role. The material showed high stability after two regeneration cycles with good efficiency.
| | Directeur de thèse : | BETTAHAR Nourredine |
Applications des matériaux lamellaires et dérivés dans la dépollution des eaux [texte imprimé] / BOUTERAA Salima, Auteur . - 2020-2021 . - + CD. Langues : Français ( fre) | Catégories : | CHIMIE:GENIE DES PROCEDES
| | Mots-clés : | HDL, coprécipitation, adsorption, ZnFe0.97La0.03-600, photo-catalyseur, lumière visible, le colorant carmin d’indigo
LDH, co-precipitation, adsorption, ZnFe0.97La0.03-600, photocatalyst, visible light, indigo carmine dye. | | Résumé : | Dans la présente étude, nous avons synthétisé trois matériaux lamellaires de type hydroxydes doubles lamellaires « acronyme HDL » a base du zinc (Zn-M+3-CO3) avec (M+3= Fe, Cr ou Al) par la méthode de coprécipitation à pH constant. Ces matériaux ont fait, ensuite, l’objet d’une caractérisation physico-chimique et structurale par différentes méthodes d’analyses. Dans un premier temps, Ils ont été utilisés à l’élimination du carmin indigo (CI) en solutions aqueuse par adsorption en système monocomposé simple. La phase d’HDL à base du zinc et de fer qui a donné du meilleur rendement a été, ensuite, utilisé dans l’adsorption en mélange binaires de deux colorants, le carmin indigo et le rouge Congo (CI et RC). Les mesures expérimentales ont montré que l’adsorption du RC est plus importante. La quantité maximale adsorbé en mélange est inférieure à celle de l’élément seul. Les tracés des isothermes d’adsorption ont montré que les présentations les plus proches de l’isotherme expérimentale sont ceux établit par les modèles de Langmuir généralisé – modifie et le modèle de Langmuir étendu.
Par la suite, une partie du fer a été substituée par le Lanthane (ZnFe(1-x)Lax-HDL). Des taux de substitution allant de (x = 0 à 5%) ont été préparées par la même méthode suivi par un traitement thermique à 600°C. L’analyse par UV-Vis DRS a démontré une diminution de la bande interdite d’HDL substitué au Lanthane. ZnFe0.97La0.03-600 a été utilisé comme photocatalyseur afin d’améliorer la dégradation du CI sous la lumière visible en présence de H2O2. En comparaison, la cinétique de la photo-décoloration est plus rapide avec ZnFe0.97La0.03-600 qu’avec ZnFe-600. En effet, une décoloration complète a été obtenue après 110 min et 240 min en présence de ZnFe0.97La0.03-600 et ZnFe-600 respectivement, l'activité photocatalytique élevée de l'échantillon a été attribuée à l'ajout de La(III). En outre, l’étude du mécanisme possible de dégradation photocatalytique du CI par ZnFe0.97La0.03-600 ont montré que les espèces •OH et h+ joues un rôle important. Le matériau a montré une stabilité élevée après deux cycles de régénération avec une bonne efficacité.
In the present study, Zn-M+3-CO3 Layered Double Hydroxides (LDH) with (M+3 = Fe, Cr, or Al) were synthesized by the co-precipitation method from the aqueous solution at a constant solution pH. The as-synthesized samples were characterized by different methods of analysis. Initially, they were used for the elimination of indigo carmine (IC) in aqueous solutions by adsorption in a simple monocomponent system. The zinc and iron LDH phase which gave the best adsorption yield was then used in competitive adsorption of two dyes indigo carmine and Congo red (IC and CR). In binary mixture (IC and CR), experimental measurements showed that the adsorption of CR is more important. The maximum amount adsorbed mixture is lower than that of a single element. Plots of adsorption isotherms showed that the presentations are closest to the experimental isotherm are those established by the generalized Langmuir model - changes and extended Langmuir model.
Subsequently, (ZnFe(1-x)Lax-LDH) with variable Lanthanum cation contents (x = 0 to 5%) were prepared by the same method followed by heat treatment at 600 °C. UV-Vis DRS analysis demonstrated a decrease in the band gap of Lanthanum-substituted LDH compared to ZnFe-LDH. ZnFe0.97La0.03-600 was used as a photocatalyst to improve the degradation of IC under visible light in the presence of H2O2. In comparision, the kinetics of photo-discoloration is faster with ZnFe0.97La0.03-600 than with ZnFe-600. Indeed, a complete discoloration was obtained after 110 min and 240 min in the presence of ZnFe0.97La0.03-600 and ZnFe-600 respectively, the high photocatalytic activity of the sample was attributed to the addition of La(III). In addition, the study of the possible mechanism of photocatalytic degradation of IC by ZnFe0.97La0.03-600 showed that the HO• and h+ species plays a major role. The material showed high stability after two regeneration cycles with good efficiency.
| | Directeur de thèse : | BETTAHAR Nourredine |
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Synthèse et Caractérisation d’un Matériau de Type Lamellaire et Application en Environnement / BOUTERAA Salima
