Coadsorption de polluants par une argile halloysitique modifiée par tensioactif

Abstract

الهدف من هذا العمل هو دراسة نجاعة الادمصاص هالوزيت لجبل الدباغ (قالمة) ، والمعالجة كيميائياً بمحلول HDTMA-Br ، أي ستة أضعاف قدرة تبادل الكاتيون. للمزيج هالوزيت HDTMA-، اخترنا ثلاث اوقات : 2 ، 7 ، 14 يومًا. تم إجراء توصيف لعوامل هالوزيت المعدلة بواسطة DRX و FTIR و TG-ATD و MET وامتصاص N2. يبدأ تفاعل كاتيونات HDTMA بفترة كمون تتفاعل خلالها هذه الأنواع مع السطح الخارجي للهالوزيت. من يومين إلى 7 أيام ، يخترقون إطار الهالوزيت ويتم إدخالهم في الفضاء البيني ، مما يؤدي إلى زيادة المسافة القاعدية من 7.3 إلى 26.0 Å. بين 7 و 14 يوما، تصل عملية إقحام إلى حالة تشبع، ويظل التوسع دون تغيير بمعدل 42 ٪. أظهر تحليل FTIR أن HDTMA يتفاعل مع مجموعات الهيدروكسيل على السطح الداخلي. استخدمت النانوهجين التي تم الحصول عليها في التخلص من الملوثات العضوية: خماسي كلوروفينول وغير عضوي: كرومات. تم الادمصاص هذه الملوثات في الوضع الأحادي المذاب. تم أخذ معايير مختلفة في الاعتبار: الرقم الهيدروجيني، والوقت، وتركيز المحلول، ودرجة الحرارة، و الادمصاص بواسطة المذيب مختلفة وتجديد أفضل المواد الماصة. تم إجراء نمذجة لميزات متساوية الاتزان باستخدام الانحدار غير الخطي. نحن مهتمون أيضًا بآلية التفاعل الملوث نانوهجين ، بفضل التحليل الطيفي FTIR. كما تمت دراسة التداخل المشترك بين خماسي كلوروفينول والكرومات. درسنا نفس المعلمات كما هو الحال في وضع احادي المذاب. بعد النمذجة ، تم إنشاء متساوي الحرارة ثلاثية الأبعاد بواسطة MATLAB. كلمات مفتاحية: هالوزيت العضوية؛ HDTMA. التوصيف. االادمصاص. الادمصاص التنافسي. خماسي كلوروفينول .كرومات. التفاعل. Résumé L’objectif de ce travail est l’étude de la performance en adsorption de l'halloysite de Djebel Debbagh (Guelma), traitée chimiquement par une solution de HDTMA-Br équivalente à six fois la capacité d'échange cationique. Nous avons choisi 3 temps d’intercalation HDTMAHalloysite : 2, 7, et 14 jours. La caractérisation des halloysites modifiées a été réalisée par DRX, FTIR, TG-ATD, MET et adsorption-désorption de N2. L'intercalation des cations HDTMA commence par une période de latence pendant laquelle ces espèces interagissent avec la surface externe de l'halloysite. De 2 à 7 jours, ils pénètrent la charpente halloysitique et s'insèrent dans l'espace interfolliaire, entraînant une expansion de la distance basale de 7,3 à 26,0 Å. Entre 7 et 14 jours, le processus d'intercalation atteint un état de saturation, l'expansion reste inchangée pour un taux d'intercalation de 42 %. L'analyse FTIR a prouvé que HDTMA interagit avec les groupes hydroxyles de la surface interne. Les nanohybrides obtenus ont servi à l'élimination de polluant organique : pentachlorophénol et inorganique: chromate. Ces polluants ont été adsorbés en mode monosoluté. Différents paramètres ont été considérés : pH, temps, concentration de la solution, température, désorption par différents éluants et régénération du meilleur adsorbant. Une modélisation des isothermes à l'équilibre a été réalisée en utilisant la régression non linéaire. Nous nous sommes également intéressés au mécanisme d'interaction polluantnanohybride, grâce à la spectroscopie FTIR. La coadsorption du pentachlorophenol et chromates a également été étudiée. Nous avons examiné les mêmes paramètres qu'en mode monosoluté. Après modélisation, les isothermes 3D ont été générées par MATLAB. Mots-clés : Organohalloysite; HDTMA; Caractérisation; Adsorption; Coadsorption; Pentachlorophenol; Chromates; Mécanisme. Abstract The objective of this work is to study the performance in adsorption of halloysite from Djebel Debbagh (Guelma), chemically treated with a solution of HDTMA-Br equivalent to six times the cation exchange capacity. We chose 3 HDTMA-halloysite intercalation times: 2, 7, and 14 days. Characterization of the modified halloysites was performed by XRD, FTIR, TG-DTA, TEM and N2 adsorption-desorption. Intercalation of HDTMA cations begins with a latent period during which these species interact with the outer surface of the halloysite. From 2 to 7 days, they penetrate the halloysitic framework and insert into the interlayer space, resulting in an expansion of the basal distance from 7.3 to 26.0 Å. Between 7 and 14 days, the intercalation process reaches a state of saturation, with the expansion remaining unchanged at an intercalation rate of 42%. FTIR analysis has shown that HDTMA interacts with the hydroxyl groups on the inner surface. The resulting nanohybrids were used for the removal of the organic pollutant pentachlorophenol and the inorganic pollutant chromate. These pollutants were adsorbed in monosolute mode. Different parameters were considered: pH, time, concentration of solution, temperature, desorption by different eluents and regeneration of the best adsorbent. Equilibrium isotherms were modelled using non-linear regression. We were also interested in the mechanism of pollutant-nanohybrid interaction, using FTIR spectroscopy. The coadsorption of pentachlorophenol and chromates was also studied. We examined the same parameters as in monosolute mode. After modelling, the 3D isotherms were generated by MATLAB. Keywords: Organohalloysite; HDTMA; Characterization; Adsorption; Coadsorption; Pentachlorophenol; Chromates; Mechanism.