Développement d’un nano matériau radio-formé à base de polymère et son application dans la protection de l’environnement

Abstract

Dans cette étude, des nanoparticules de chitosane (ChNs) ont été élaborées et utilisées comme adsorbant pour l'élimination simple et simultanée de colorants cationiques (bleu de méthylène BM) et anioniques (méthyle orange MO). Les ChNs ont été préparés selon la méthode de gélification ionique en utilisant du tripolyphosphate de sodium (TPP). L'optimisation du processus de synthèse des ChNs en utilisant un plan factoriel fractionnaire 2 (5-2) a été réalisée pour analyser l'influence du poids moléculaire, de la concentration du chitosane (CS), de la concentration de TPP, du rapport CS/TPP et de la vitesse d'agitation sur la taille finale des nanoparticules et le potentiel zêta. Les réponses mesurées de la taille moyenne des particules et de la charge de surface ont été déterminées par le Zetasizer Nano ZS, Les nanoparticules obtenues ont été caractérisées par FTIR, BET, SEM, XRD, DSC. Les expériences ont montré que la taille des nanoparticules synthétisées dépendait de la concentration du CS, du poids moléculaire du CS, de la concentration en TPP et de la vitesse d'agitation dans les limites choisies. Cependant, le potentiel zêta a été significativement influencé par le poids moléculaire du CS, la concentration du CS et par la vitesse d'agitation. Les expériences d'adsorption en batch ont montré qu'en mode d'adsorption simple, l'élimination du BM est meilleure en pH alcalin, contrairement à l'absorption du MO qui présente une plus grande efficacité d'élimination en milieu acide. L'élimination simultanée du BM et du MO de la solution binaire par les ChNs a été réalisée dans des conditions neutres. Les résultats des études cinétiques d'adsorption ont montré que l'adsorption du BM et du MO pour les systèmes d'adsorption simple et binaire s’adaptent au modèle du pseudo-second ordre. Les isothermes de Langmuir, Freundlich et Redlich Peterson ont été utilisés pour la description mathématique de l'équilibre d'adsorption simple, tandis que les isothermes de Langmuir non modifié et de Freundlich étendu ont été utilisées pour ajuster les résultats de l'équilibre de co-adsorption. Les capacités maximales d'adsorption du BM et du MO dans un système d'adsorption de colorant unique étaient respectivement de 315,01 et 257,05 mg/g. D'autre part, dans le système d'adsorption binaire, les capacités d'adsorption étaient respectivement de 49,05 et 137,03 mg/g. La capacité d'adsorption du BM diminue dans une solution contenant du MO et vice versa, ce qui suggère un comportement antagoniste du BM et du MO sur les ChNs