Synthèse et caractérisation des matériaux à base de zéolithe et d’hydroxydes doubles lamellaires : application à l’élimination des colorants
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Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté de Technologie
Abstract
In this research, we are interested in the synthesis of innovative materials that can be used as efficient and cost-effective adsorbents. First, a new layered double hydroxide (LDH) material has been synthesized from raw chemicals by the method of coprecipitation at constant pH. LDH has been prepared based on four metal cations to obtain a quadratic Mg-Cu-Al-Fe LDH reported, for the first time in this work. A part of the obtained LDH has been calcined to obtain metal oxides. Moreover, as a contribution in waste valorisation, an innovative zeolitic material Z-NaP has been prepared from coal fly ash (CFA) waste. The synthesized materials have been carefully characterized by different methods such as XRD, FTIR, TGA/DTA, BET, SEM and XRF. Furthermore, the application of LDH and Z-NaP as adsorbents for anionic dyes has been studied. The kinetics of adsorption, the equilibrium studies and the influences of the different factors such as initial pH, adsorbent mass, contact time and temperature were explored. Extremely high capacities of adsorption have been obtained confirming the efficiency of LDH and Z-NaP for anionic dyes removal
Description
Dans cette recherche, nous nous intéressons à la synthèse des matériaux innovants qui pourraient être utilisés comme adsorbants efficaces et rentables. D’abord, un nouveau matériau à base d’hydroxyde double lamellaire (HDL) a été synthétisé à partir des produits chimiques par la méthode de coprécipitation à pH constant. L’HDL a été préparée à la base de quatre cations métalliques afin d’obtenir une HDL quadratique Mg-Cu-Al-Fe rapportée pour la première fois dans ce travail. Une partie de la HDL obtenue a été calcinée pour obtenir des oxydes métalliques. Ensuite, comme contribution à la valorisation des déchets, un matériau zéolithique innovant, le Z-NaP, a été préparé à partir des cendres volantes de charbon (CVC) produites comme déchets. Les matériaux synthétisés ont été soigneusement caractérisés par différentes méthodes telles que DRX, IRTF, ATG / ATD, BET, MEB et XRF. De plus, l'application de HDL et de Z-NaP en tant qu’adsorbants a été étudiée. Les cinétiques d’adsorption, les études d'équilibre aussi que l’influences de différents facteurs tels que le pH initial, la masse d'adsorbant, le temps de contact et la température ont été explorés. Des capacités d'adsorption extrêmement élevées ont été obtenues, confirmant l'efficacité de la HDL et du Z-NaP pour l'élimination des colorants anioniques.