Adsorption isotherme et désorption thermique du para-nitrophénol sur des carbones activés oxydés et caractérisés par désorption à température programmée

par Souha Haydar

Thèse de doctorat en Sciences. Chimie physique

Sous la direction de Joly.

Soutenue en 1996

à Lyon 1 .

Le président du jury était Joly.

mots clés

• Nitrophénols
• Charbon actif
• Thermodésorption
• Eau -- Épuration

Résumé

Les carbones actives (c. A. ) sont couramment employes dans le traitement des eaux et, en particulier, dans l'elimination des contaminants phenoliques. Le but de la these a ete d'etudier l'adsorption du paranitrophenol (pnp) et la regeneration thermique de c. A. Oxydes et charges en pnp. Apres avoir analyse les difficultes des methodes de desorption a temperature programmee (dtp) dans la caracterisation des complexes oxygenes superficiels du c. A. , nous avons tente d'appliquer une methode originale de seuil appelee dtp intermittente sous vide. Un c. A. Commercial a donne des resultats satisfaisants. L'interet de cette technique a ete confirme avec un c. A. Prepare a partir de coquilles d'amande et traite par hno#3: nous avons distingue 7 etapes de desorption produisant co#2 et egalement 7 etapes produisant co. La comparaison avec la litterature nous a permis de conclure que l'oxydation des c. A. Produit toujours les memes groupes independamment de la nature et de traitement du c. A. , mais avec des populations differentes. Ensuite, nous avons etudie l'adsorption du pnp en solution aqueuse a 298 k, sur un c. A. Prepare a partir de noyaux d'olives (vc. 53) et prealablement traite par hno#3, naocl ou o#2. Les isothermes d'adsorption presentent un palier intermediaire revelant un changement de la structure de couche adsorbee. La presence des groupes carboxyliques reduit la surface accessible aux molecules de pnp, mais n'a aucune influence sur la capacite d'adsorption exprimee par m#2. L'affinite du c. A. Pour les molecules de pnp diminue quand la quantite des groupes carboxyliques augmente. La regeneration thermique des c. A. Charges de pnp a ete etudiee, sous gaz inerte, par thermogravimetrie couplee a l'analyse thermique differentielle et par dtp. Les composes desorbes sont essentiellement le pnp et les gaz legers: co, co#2, h#2o, no, n#2 et h#2. Un residu solide reste sur le c. A. Les reactions concernees sont dominees par l'oxydation du c. A. Par le pnp. Par consequent, les complexes oxygenes prealablement fixes sur le c. A. N'ont pas d'influence sur la regeneration. Ceci montre le role primordial des substituants du phenol dans la regeneration des c. A. Uses

Titre traduit

Isotherm adsorption and thermal desorption of para-nitrophenol on activated carbons oxidized and characterized by temperature-programmed desorption

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