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Annales de Chimie - Science des Matériaux

0151-9107
 

 ARTICLE VOL 31/5 - 2006  - pp.583-596  - doi:10.3166/acsm.31.583-596
TITRE
Nouveaux adsorbants préparés par activation chimique des schistes bitimineux marocains par l’'acide phosphorique : influence des conditions expérimentales sur les propriétés des adsorbants

TITLE
New adsorbents prepared by phosphoric acid activation of Moroccan oil shales: Influence of the experimental conditions on the properties of the adsorbents

RÉSUMÉ

De nouveaux adsorbants sont préparés par activation chimique par l'acide phosphorique du précurseur R3H, obtenu à partir des schistes bitumineux marocains de Tarfaya (couche R3). Les effets des facteurs intervenant dans le processus d'activation (température d'’activation, temps d'’activation, prétraitement à 120°C et atmosphère environnante) ont été étudiés afin de déterminer les conditions optimales du procédé. Les poids des facteurs dans le processus d'activation ainsi que leurs interactions mutuelles ont été évalués par la méthodologie des plans d’'expérience (plan factoriel à deux niveaux). La détermination des réponses expérimentales, rendement en adsorbant et capacité maximale d'’adsorption du bleu de méthylène, à la fin de chaque expérience, ont permis de classer les poids des facteurs étudiés selon la séquence suivante: atmosphère environnante, prétraitement, température d’activation, et en dernière position durée d’'activation. La caractérisation des adsorbants préparés révèle que le meilleur adsorbant est celui obtenu par l'activation du mélange R3H/H3PO4 sous atmosphère oxydante (air) pendant 2 heures à la température de 250 °C après un prétraitement à 120 °C. Cet adsorbant présente de bonnes propriétés texturales et structurales : une capacité maximale d'’adsorption du bleu de méthylène égale à 500 m2/g, une surface spécifique BET supérieure à 600 m2/g et des fonctions de surfaces développées.



ABSTRACT

New adsorbents prepared by phosphoric acid activation of Moroccan oil shales: Influence of the experimental conditions on the properties of the adsorbents. New adsorbents were prepared from Moroccan oil shale of Tarfaya (layer R3) by chemical activation with phosphoric acid. The objective was to investigate different factors that control the activation process, in order to determine the optimum conditions of preparation. The examined factors were holding time in the oven, pre-processing and atmosphere (N2/air). The impact of the different factors was investigated by determining the yield of adsorbent and the maximum capacity of adsorption for methylene blue. Due to the existence of numerous factors, a two-level factorial design was used to find the most influential factors and their mutual interactions. The results of this study yielded the following classification of the factors: atmosphere, pre-processing, activation temperature and holding time in the oven. The best properties were found for a particular combination of the chosen parameters: temperature and activation time equal to 250 °C and 2 hours, respectively, in air. The adsorption capacity for methylene blue and specific surface area (SBET) of this adsorbent were 500 m2/g and 600 m2/g, respectively. Furthermore, in these conditions the adsorbent developed important surface functions.



AUTEUR(S)
El Hassane KHOUYA, Salah ICHCHO, Khadija LEGROURI, Hassan HANNACHE, Said FAKHI, Abdelmjid NOURREDINE, René PAILLER, Roger NASLAIN

Reçu le 9 décembre 2004.    Accepté le 20 octobre 2005.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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