Adsorption des ions Pb(II) et Ni(II) sur des particules de silices fonctionnalisées déposées sur des biopolymères naturelles pour le traitement des eaux usées PDF Download
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Author: Moumin Aden
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Author: Moumin Aden
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Author: Nicolas Roosz
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Les matériaux hybrides organique/inorganiques ont reçu beaucoup d'attention ces dernières années dans les études des nanomatériaux. En effet, ils possèdent des propriétés physiques et chimiques uniques grâce aux effets synergiques de chaque composant. En particulier, les nanoparticules de silice (SiO2) présentent des caractéristiques intéressantes, comme une bonne stabilité chimique et thermique. Elles peuvent être préparées de différentes tailles et peuvent aussi être facilement fonctionnalisées. Les polymères conducteurs intrinsèques comme le polythiophène et la polyaniline (PANI) peuvent exister sous différents états d'oxydation et donc répondre à des stimuli extérieurs en changeant une de leur caractéristique (couleur, conductivité, etc...). La PANI est un polymère non-toxique, thermiquement stable et peu coûteux avec une conductivité relativement élevée qui a été utilisée comme film antistatique, matériel d'électrode, inhibiteur de corrosion et comme surface sensible de capteur. Depuis la découverte des polymères conducteurs en 1977, plusieurs travaux ont été effectués sur la préparation, la caractérisation et les applications de films polymériques construits à la surface de matériaux comme la silice. Parmi les différents types de composites existants, les particules de type cœur@coquille composées d'un cœur inorganique et d'une couronne de polymère sont les plus prometteurs. Dans cette étude, nous avons donc décidé de travailler sur la synthèse de composites cœur@coquille constitués d'une coquille de PANI et d'un cœur de particules de silice.Dans la littérature, en utilisant des protocoles expérimentaux similaires, deux morphologies très contradictoires ont été obtenues après la polymérisation par oxydation chimique d'aniline en présence de particules de silice : cœur@coquille et framboise (structure inversée avec la PANI comme cœur). Nous avons alors décidé de réexaminer la synthèse de PANI en présence de particules de silice. Pour cela, nous avons, dans un premier temps, synthétisé des particules de silice monodisperses de différentes tailles (300, 160 et 90 nm) par procédé Stöber. Nous avons ensuite réalisé la polymérisation chimique de l'aniline en présence de ces particules de silice dans des conditions contrôlées afin de promouvoir une adsorption des ions aniliniums en surface des particules. Différents paramètres expérimentaux ont été étudiés tels que la température, la concentration en réactifs, la taille des particules... Les résultats en termes de morphologie sont discutés en fonction de ces paramètres. Dans un second temps, nous avons fonctionnalisé la surface des particules de silice par un alcoxysilane afin de favoriser la polymérisation de l'aniline à la surface des particules. Ainsi, nous avons obtenu des structures SiO2@PANI avec une épaisseur de polymère contrôlable. La dernière partie de ce travail traite des premiers essais qui ont été réalisés afin d'utiliser ces composites SiO2@PANi pour des applications environnementales. Deux applications ont notamment été envisagées, l'adsorption de métaux pour l'aspect de particule et la détection de gaz pour les capacités conductrices de la PANI.
Author: Sohayb Khaoulani
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L'objectif de ce travail a consisté à identifier des polluants émergents dans des eaux usées issues de stations d'épuration ainsi que dans le milieu naturel et à proposer une méthode de remédiation et un suivi de ces polluants. Dans un premier temps, nous avons identifié les polluants organiques contenus dans les échantillons d'eaux usées et issues du milieu naturel par chromatographie en phase liquide ou gazeuse couplée à une spectrométrie de masse, chromatographie en phase gazeuse par espace de tête statique et par spectrométrie par torche à plasma couplée à une spectrométrie de masse. Différents polluants ont été trouvés tels que les phtalates, des substances médicamenteuses, le cholestérol et des éléments de traces métalliques. Dans le but de piéger ces polluants, différents polymères de cyclodextrine (CD) solubles et insolubles dans l'eau ont été synthétisés et leurs capacités d'adsorption ont été évaluées. Après adsorption sur les polymères de CD, nous avons observé une diminution de la teneur en carbone organique total (COT) de l'effluent. Ces polymères se sont révélés être des adsorbants efficaces. Dans un second temps, des verres du système pseudo-ternaire Agl-HgS-As2S3 ont été synthétisés en ajoutant le composé le composé Agl dans le système pseudo-binaire HgS-As2S3. Ces verres de chalcogénures sont des membranes ionosélectives permettant de détecter les ions Hg2+ dans les effluents. Tout d'abord, nous avons défini le domaine vitreux des verres à l'aide de la diffraction des rayons X, ensuite les propriétés macroscopiques des verres ont été déterminées. Ainsi, les propriétés de transport ont été étudiées à l'aide de la spectroscopie d'impédance complexe montrant que l'ajout d'Agl dans le verre pseudo-binaire HgS-As2S3 provoque une augmentation de la conductivité ionique. Afin de comprendre ce phénomène, diverses études structurales ont été déployées par spectroscopie Raman, diffraction de neutrons et de rayon X haute énergie. Ces techniques ont montré que l'évolution de la conductivité ionique est dépendante de la structure du verre qui forme des chemins préférentiels de conduction. Enfin, différents capteurs avec différentes compositions sont testés afin de définir la sensibilité, la limite de détection et les coefficients de sélectivité en présence d'ions interférents.
Author: Feiyu Kang
Publisher: Elsevier
ISBN: 0128221534
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 874
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Book Description
Carbon materials form pores ranging in size and morphology, from micropores of less than 1nm, to macropores of more than 50nm, and from channel-like spaces with homogenous diameters in carbon nanotubes, to round spaces in various fullerene cages, including irregularly-shaped pores in polycrystalline carbon materials. The large quantity and rapid rate of absorption of various molecules made possible by these attributes of carbon materials are now used in the storage of foreign atoms and ions for energy storage, conversion and adsorption, and for environmental remediation. Porous Carbons: Syntheses and Applications focuses on the fabrication and application of porous carbons. It considers fabrication at three scales: micropores, mesopores, and macropores. Carbon foams, sponges, and 3D-structured carbons are detailed. The title presents applications in four key areas: energy storage, energy conversion, energy adsorption, including batteries, supercapacitors, and fuel cells and environmental remediation, emphasizing the importance of pore structures at the three scales, and the diffusion and storage of various ions and molecules. The book presents a short history of each technique and material, and assesses advantages and disadvantages. This focused book provides researchers with a comprehensive understanding of both pioneering and current synthesis techniques for porous carbons, and their modern applications. - Presents modern porous carbon synthesis techniques and modern applications of porous carbons - Presents current research on porous carbons in energy storage, conversion and adsorption, and in environmental remediation - Provides a history and assessment of both pioneering and current cutting-edge synthesis techniques and materials - Covers a significant range of precursor materials, preparation techniques, and characteristics - Considers the future development of porous carbons and their various potential applications
Author: Jean Carper
Publisher: Pocket Books
ISBN: 9780671037369
Category : Diet in disease
Languages : en
Pages : 367
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Onion as a heart drug? Broccoli to prevent cancer? Garlic to prevent blood clots? THE FOOD PHARMACY shows how simple foods, consumed by us all, can be used in the fight against ill-health. Once considered folklore, the discoveries being pioneered by our leading scientists are proving that food is our largest and most complex pharmacy. Jean Carper outlines how each food behaves as a drug and how best to use them. Brimming with important revelations and practical advice, THE FOOD PHARMACY takes the most healthful and healing foods available in your local supermarket and shows us how we can take charge of our health: Eating cabbage, raw or cooked, only once a week may cut your chances of colon cancer by sixty-six percent; honey helps heal wounds and is also an effective cure for diarrhoea.
Author: Inamuddin
Publisher: Springer Nature
ISBN: 3030803341
Category : Science
Languages : en
Pages : 460
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The book presents recent remediation techniques for heavy metal contamination in wastewater, with a focus on recently-developed and sustainable materials such as metal oxides and their composites, two-dimensional materials, organic-inorganic ion exchange materials, nanomaterials, bagasse, and olive-oil waste chelating materials. Chapters also describe the analysis of heavy metals, membranes for water treatment, sources and impact of heavy metals and opportunities and challenges in heavy metal remediation.
Author: Ravindra Kumar Gautam
Publisher: CRC Press
ISBN: 1315351129
Category : Science
Languages : en
Pages : 438
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Contamination of aqueous environments by hazardous chemical compounds is the direct cause of the decline of safe clean water supply throughout the globe. The use of unconventional water sources such as treated wastewater will be a new norm. Emerging nanotechnological innovations have great potential for wastewater remediation processes. Applications that use smart nanomaterials of inorganic and organic origin improve treatment efficiency and lower energy requirements. This book describes the synthesis, fabrication, and application of advanced nanomaterials in water treatment processes; their adsorption, transformation into low toxic forms, or degradation phenomena, and the adsorption and separation of hazardous dyes, organic pollutants, heavy metals and metalloids from aqueous solutions. It explains the use of different categories of nanomaterials for various pollutants and enhances understanding of nanotechnology-based water remediation to make it less toxic and reusable.
Author: Mahendra Rai
Publisher: Elsevier
ISBN: 0323909833
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 430
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Nanomaterial Recycling provides an update on the many benefits nanomaterials can provide on both environmental and economic issues. Sections cover the appropriate recycling strategies of nanowastes, nanowaste regulations (including nanowaste disposal and recycling standards), promising applications (reuses) of these recycled nanomaterials, and various methods used for the separation of nanoparticles, including (i) centrifugation, (ii)solvent evaporation, (iii) magnetic separation, (iv) using pH/thermal responsive materials, (v) molecular antisolvents, (vi) nanostructured colloidal solvents, and more. This book is an important reference source for materials scientists and engineers who are seeking to increase their understanding of nanomaterials, recycling processes and techniques. As nanomaterials can be recycled from both new/pure products (from nano manufacturing) and used products (nano waste: waste from nano integrated products), this book is a welcomed addition to many disciplines. - Provides information on how nanoscale recycling techniques can mitigate the most hazardous effects of nanomaterials - Explains the major recycling processes and techniques used for nanoscale materials - Assesses the major challenges of implementing nanoscale recycling approaches in a scalable and cost-effective manner
Author: Vijay Kumar Thakur
Publisher:
ISBN: 9781788017992
Category :
Languages : en
Pages : 1154
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This two-volume set covers Cellulose Nanoparticles: Chemistry and Fundamentals and Cellulose Nanoparticles: Synthesis and Manufacturing. These books form a useful reference work for graduate students and researchers in chemistry, materials science, nanoscience and green nanotechnology.
