Résultats et discussions
37
charbons actifs commerciaux CAG dont les micropores comptent généralement pour plus de
95% de leur surface spécifique
4
. Cette dernière varie entre
5
400 et 2000 m²/g.
Ce faible développement de la surface des biosorbants permet de supposer que les
propriétés d’adsorption de ces matériaux sont peu influencées par leur structure poreuse et que
la fixation des polluants s’opère par des mécanismes différents de ceux des charbons actifs.
Cependant, un développement impressionnant de la surface spécifique des fibres a été mis
en évidence par Ncibi et al. (2009), lors de l'utilisation de ce matériau comme précurseur à la
fabrication de charbon actif par carbonisation d'1h à 600°C, suivie d'une activation physique à
la vapeur d'eau à 600°C pendant 5h, au bout desquelles la surface spécifique atteint 615m²/g.
Cette valeur devrait accroitre sensiblement sa capacité de rétention vis-à-vis des ions
métalliques. Or, aucune étude n’a été entreprise dans ce sens (Tab 18).
Tableau 18 : Propriétés physiques d’un charbon actif fabriqué à partir des fibres du
précurseur biologique : P.oceanica (Source : Ncibi et al., 2009).
Surface BET (m²/g)
V micro (cm
3
/g)
V meso (cm
3
/g)
Φ
* (nm)
Chars
* (600°C/1h)
111
0,004
0,028
16,99
Charbon actif (600°C/5h)
615
0,021
0,118
13,09
Char
*
: Matériau issu de la carbonisation de la biomasse brute - Φ
*
: Diamètre poreux moyen.
A titre comparatif, après carbonisation, les fibres de Posidonie offrent déjà une structure
poreuse alors qu'à cette étape d'autres biosorbants en sont incapables. Après activation, la
biomasse est caractérisée par une surface interne relativement moyenne et se démarque par un
développement important de mésopores (13nm de largeur). De plus, une image prise par SEM
a révélé que la carbonisation des fibres induit, en parallèle à la production de pores, une sorte
de structure plissée des parois internes ce qui aide à l’augmentation de sa surface spécifique.
І.3 - Caractérisation chimique (Groupes fonctionnels de surface)
Les résultats d’analyse des fibres par spectroscopie IR sont représentés sur la figure 10 et
dans le tableau 19 :
Figure 10: Spectre IR des fibres de P.oceanica.
4 Juang et al., 2002 in Joseph, 2009.
5 Carrott et al., 1991 in idem.
6
O-H
C-H
C≡C
N-H
C-O
P=O
C-C
C-Br
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charbons actifs commerciaux CAG dont les micropores comptent généralement pour plus de
95% de leur surface spécifique
4
. Cette dernière varie entre
5
400 et 2000 m²/g.
Ce faible développement de la surface des biosorbants permet de supposer que les
propriétés d’adsorption de ces matériaux sont peu influencées par leur structure poreuse et que
la fixation des polluants s’opère par des mécanismes différents de ceux des charbons actifs.
Cependant, un développement impressionnant de la surface spécifique des fibres a été mis
en évidence par Ncibi et al. (2009), lors de l'utilisation de ce matériau comme précurseur à la
fabrication de charbon actif par carbonisation d'1h à 600°C, suivie d'une activation physique à
la vapeur d'eau à 600°C pendant 5h, au bout desquelles la surface spécifique atteint 615m²/g.
Cette valeur devrait accroitre sensiblement sa capacité de rétention vis-à-vis des ions
métalliques. Or, aucune étude n’a été entreprise dans ce sens (Tab 18).
Tableau 18 : Propriétés physiques d’un charbon actif fabriqué à partir des fibres du
précurseur biologique : P.oceanica (Source : Ncibi et al., 2009).
Surface BET (m²/g)
V micro (cm
3
/g)
V meso (cm
3
/g)
Φ
* (nm)
Chars
* (600°C/1h)
111
0,004
0,028
16,99
Charbon actif (600°C/5h)
615
0,021
0,118
13,09
Char
*
: Matériau issu de la carbonisation de la biomasse brute - Φ
*
: Diamètre poreux moyen.
A titre comparatif, après carbonisation, les fibres de Posidonie offrent déjà une structure
poreuse alors qu'à cette étape d'autres biosorbants en sont incapables. Après activation, la
biomasse est caractérisée par une surface interne relativement moyenne et se démarque par un
développement important de mésopores (13nm de largeur). De plus, une image prise par SEM
a révélé que la carbonisation des fibres induit, en parallèle à la production de pores, une sorte
de structure plissée des parois internes ce qui aide à l’augmentation de sa surface spécifique.
І.3 - Caractérisation chimique (Groupes fonctionnels de surface)
Les résultats d’analyse des fibres par spectroscopie IR sont représentés sur la figure 10 et
dans le tableau 19 :
Figure 10: Spectre IR des fibres de P.oceanica.
4 Juang et al., 2002 in Joseph, 2009.
5 Carrott et al., 1991 in idem.
6
O-H
C-H
C≡C
N-H
C-O
P=O
C-C
C-Br