Biosorption des polluants organiques et inorganiques par un lichen modifié.

Abstract

Le premier objectif de l’étude présentée dans cette thèse est de valoriser la biomasse morte d’un lichen Pseudevernia furfuracea L dans le domaine de traitement des eaux usées et d’améliorer les propriétés de surface de ce matériau suite à une modification chimique réalisées par attaque acide (protonation). Les matériaux préparés ont été caractérisés par DRX, IRTF, MEB et BET. Le second objectif de cette étude est de tester l’efficience de ces matériaux dans l'élimination de différents types de polluants en solutions aqueuses : un métal lourd (Pb(II)) et Colorants synthétiques cationique très utilisé dans le domaine de textile (le BEZACRYL rouge GRL 180) pour une mise en évidence de l’efficacité de ces matériaux vis-à-vis de l'adsorption de ces polluants. L’étude de l’adsorption consiste { discuter l’effet de pH, les isothermes d’adsorption et la cinétique en utilisant une technique d'adsorption en batch. L’effet de la température a permis de réaliser une étude thermodynamique pour définir la nature des phénomènes d’adsorption. En outre, différents modèles de cinétique (premier et second ordres et diffusion intraparticulaire) et d’isothermes d’adsorption (Langmuir et Freundlich, Dubinin-Radushkevich et Redlich-Peterson) sont utilisés pour l’évaluation de la capacité des supports bruts (A et F) et modifiés (A5 et F5) à adsorber ces polluants organiques et inorganiques. Les analyses FTIR ont fourni des informations sur les groupes de liaison possibles présents dans le lichen, comme les chaînes aliphatiques, les groupes carboxyliques et amines. Les résultats des expériences cinétiques ont été bien adaptés par le pseudosecond ordre pour l’adsorption des deux polluants par tous les biosorbants. Les isothermes d’adsorption sont de type L pour RED180 et de type S pour Pb(II) selon la classification de Giles et al. Les données d'équilibre ont été bien décrites par les isothermes de Freundlich pour le colorant RED 180 et le Pb(II) pour l’ensemble de nos matériaux ({ l’exception de A pour Pb(II)). L’étude des paramètres thermodynamiques d’adsorption ont montré que le processus de sorption du RED 180 et du Pb(II) est de type physique et exothermique, donc peu favorisé par une augmentation de température. Les valeurs négatives de l’énergie libre de Gibbs affirment la spontanéité du processus d’adsorption de RED 180, contrairement { l’adsorption du Pb(II).