Academic literature on the topic 'Charbons actifs commerciaux'

L’adsorption d’une solution aqueuse d’iode a été étudiée, en régime discontinu, sur quatre échantillons de charbons actifs des résidus de Moabi (Baillonella toxisperma Pierre) d’origine camerounaise (C1, C2, C3, C4) et sur trois échantillons de charbons actifs commerciaux (C5, C6, C7). Le calcul de l’indice d’iode et l’analyse des isothermes d’adsorption par utilisation des théories de Langmuir et de Freundlich ont permis de déterminer le type d’adsorption. Il apparaît que la valeur de l’indice d’iode de l’un des échantillons des charbons des résidus de Moabi (C4) est proche des valeurs de celui des échantillons commerciaux. De plus, l’adsorption de l’iode obéit aux isothermes de Langmuir avec des capacités maximales d’adsorption variant entre 9,35 mmol∙g‑1 (C4) et 13,18 mmol∙g‑1 (C7).

Les essais d'adsorption sur charbon actif en poudre, de sept acides humiques (H) ou fulviques (F) et pour trois pH (5,6 ; 7,0 ; 8,8) marquent que ces acides ont un comportement différent suivant leur origine. Lorsque le pH de la suspension de charbon est basique, l'adsorption des différentes fractions humiques diminue, ce qui est en relation avec l'augmentation de leur solubilité. Pour un même pH de la suspension, les acides humiques et fulviques d'origine aqueuse s'adsorbent mieux que ceux d'origine commerciale ou que ceux extraits de sol. La capacité maximale d'adsorption de l'atrazine sur charbon actif en poudre : 260 mg.g-1 (Langmuir), est plus fortement diminuée en présence d'acides fulviques que d'acides humiques d'une part, et plus inhibée (jusqu'à 40 %) par les acides fulviques extraits d'eau (F1, F2) que par ceux extraits de sol (F3) d'autre part. Par contre, les acides humiques provenant de substances commerciales (H4, H5) influencent moins l'adsorption de l'atrazine. L'ensemble des essais montre que l'origine et la nature des substances humiques joue un rôle prépondérant sur l'adsorption de l'atrazine sur charbon actif, le pH ayant une influence limitée. Enfin l'étude de l'influence de l'atrazine sur l'adsorption des substances humiques sur charbon actif en poudre indique également une différence de comportement entre les acides fulviques, pour lesquels on note peu de variation, et les acides humiques, pour lesquels on note à la fois une promotion de l'adsorption et une meilleure affinité d'adsorption sur le charbon actif en poudre en présence d'atrazine. Ce travail met en évidence l'importance du choix des substances humiques pour des essais d'évaluation des interactions substances humiques - pesticides lors de l'adsorption sur charbon actif en poudre.

La production in vitro de plants issus de cultures tissulaires est un moyen de production massive des plants végétatifs exempts de maladies en vue d’une production commerciale rapide de jeunes plants de palmiers à huile (Elaeis gumeensis Jacquin.) en Afrique de l’Ouest. Cependant, ces dernières années, on a observé un arrêt croissant du taux de multiplication des cals et de la production d’embryons à partir des cals régulièrement induits. L’objectif de cette étude a été d’étudier l’efficacité de la granulométrie du charbon actif sur l’induction des cals chez des vitro plants de palmier à huile (Elaeis gumeensis Jacquin.). Les feuilles immatures de palmier à huile ont été désinfectées et mis en culture sur les milieux 164, 166 et 034. A ces milieux de culture, cinq lots de 2000 mg l-1 chacun, de charbon actif (1 = 36f0719, 2 = 54H0545, 3 = 03120, 4 = 20K0244 et 5 = 129H0017) ont été additionnés à l’exception le milieu 034, qui est le contrôle. Les résultats révèlent que le charbon actif référencé 54H0545 a été le plus favorable à la formation des cals quelque soit le milieu de culture auquel il est additionné. De plus, la période d’incubation de 20 semaines a été la plus favorable à l’apparition de cals, par rapport aux périodes d’incubation de 12 et 16 semaines. Enfin, le taux de contamination moyen a été de 24,13 %.

Le contexte général de ce travail, réalisé dans le cadre du GDR européen "Adsorbants Carbonés et Environnement", est l'étude fondamentale du rôle joué par certaines caractéristiques physico-chimiques des charbons actifs sur leurs propriétés adsorbantes vis à vis de composés organiques volatils (COV). L'adsorption sélective pour des couples de COV, de propriétés physico-chimiques très proches a été plus particulièrement étudiée. Dans ce cas, la sélectivité est contrôlée aussi bien par la nature des interactions mises en jeu entre le matériau et l'adsorbat que par les effets de diffusion rencontrés lors du transfert de matière. Dans un premier temps, nous avons étudié hétérogénéité énergétique de la surface des solides carbonés par chromatographie en phase inverse à dilution infinie et par adsorption d'argon basse pression. Les deux méthodes permettent de mettre en évidence que les énergies d'adsorption des micropores sont très différentes entre les deux classes de charbons actifs étudiés (activation chimique ou physique). Dans un deuxième temps, l'étude des isothermes et des cinétiques d'adsorption de diverses sondes moléculaires a été faite. Les adsorbats utilisés ont été choisis en faisant varier leur caractère hydrophile/hydrophobe. Il semble exister une distribution critique de la taille des pores perturbant ainsi la dynamique de l'adsorption de vapeur d'eau sur les charbons essentiellement microporeux. Mais, il est encore difficile de préciser la nature et la localisation des centres primaires dans le réseau poreux. L'étude des isothermes et des cinétiques d'adsorption des alcools a conduit également à différencier les mécanismes d'adsorption entre les deux classes de charbons actifs
This research work has been supported by the CNRS inside an European Research Group (GDRE) "Carbon Adsorbents and Environment". This fundamental study is devoted to the influence of activated carbon properties (porosity and surface chemistry) towards adsorption of Volatile Organic Compounds (VOC). Both the adsorption kinetics and thermodynamics are of critical importance in assessing the performance of active carbon beds for the adsorption of VOCs, in term of selectivity. First, energetic heterogeneity of the carbonaceus materials surface was analysed. This was carried out by both inverse gas chromatography at infinite dilution and low pressure argon adsorption methods. The results shown that adsorption energies between two kinds of activated carbon (chemical or physical activation) are markedly different. The second part of this work is devoted to the study of equilibrium and kinetic adsorption of few molecular probes. Adsorptives with varying hydrophilic/hydrophobic character were used. Water vapour adsorption experiments suggested that there exists a critical micropore size leading to a change in the dynamic adsorption process. The study of the adsorption alcohols has still showed discrepancies on adsorption mechanisms between the two classes of commercial active carbon

Dans cette thèse, les performances d’adsorption d’hydrogène de trois familles de matériaux poreux à grande surface spécifique : les polymères hyper-réticulés (HCP), les charbons actifs commerciaux (CAC) et les réseaux organométalliques (MOF) ont été étudiées. Cette étude se compose de deux parties interconnectées : (i) l’évaluation expérimentale des performances de stockage de l’hydrogène dans les trois familles de matériaux ; et (ii) la modélisation du stockage de l’hydrogène dans les CAC et MOF à des températures comprises entre 77 et 273 K et à des pressions allant jusqu’à 14 MPa. La déformation irréversible des HCP après l’adsorption d’hydrogène à 77 K et à 14 MPa est signalée ici pour la première fois. Les isothermes d’adsorption d’hydrogène obtenues jusqu’à 14 MPa ont été ajustées avec l’équation modifiée de Dubinin-Astakhov afin de déterminer la signification physique de leurs paramètres, qui n’avait pas été révélée jusqu’à présent. Les résultats obtenus dans cette thèse permettront de prédire les capacités d’adsorption d’hydrogène à des températures et pressions spécifiques après une caractérisation adéquate de la texture du matériau adsorbant, ce qui représente une économie importante de temps et de moyens. Ce travail a été réalisé au sein de l’équipe 402 "Matériaux Biosourcés" de l’Institut Jean Lamour (IJL – UMR CNRS 7198), hébergée par l’Ecole Nationale des Techniques et Industries du Bois (ENSTIB), à l’Université de Lorraine. Plusieurs partenaires ont été impliqués dans ce projet, tels que: l’Instituto Nacional del Carbón (INCAR – CSIC) à Oviedo en Espagne; et le Laboratoire Énergies et Mécanique Théorique et Appliquée (LEMTA-UMR 7563 CNRS-UL) à Vandoeuvre lès Nancy en France
In this thesis, the hydrogen adsorption performance of three families of large surface area porous materials: hyper-crosslinked polymers (HCPs), commercial activated carbons (CACs) and metal-organic frameworks (MOFs) was studied. Two interconnected parts constituted this study: (i) the experimental evaluation of hydrogen storage performance in the three families of materials; and (ii) the modelling of hydrogen storage in CAC and MOF at temperatures between 77 and 273 K and at pressures up to 14 MPa. Irreversible deformation in HCPs after hydrogen adsorption at 77 K and 14 MPa is reported here for the first time. The hydrogen adsorption isotherms obtained up to 14 MPa were fitted with the Modified Dubinin-Astakhov equation in order to determine the physical meaning of their parameters, which had not been revealed until now. The results obtained in this thesis will allow the prediction of hydrogen adsorption capacities at specific temperatures and pressures after an adequate characterization of the adsorbent material texture, which represents a significant saving of time and resources. The thesis is divided in chapters related to each family of studied. Finally, the conclusions and perspectives of this study are presented.This work was carried out in the team 402 "Biosourced Materials" of the Institut Jean Lamour (IJL - UMR CNRS 7198), hosted by the “Ecole Nationale des Techniques et Industries du Bois” (ENSTIB), at the University of Lorraine. Several partners have been involved in this project, such as: the Instituto Nacional del Carbón (INCAR - CSIC) in Oviedo, Spain; and the Laboratoire Énergies et Mécanique Théorique et Appliquée (LEMTA-UMR 7563 CNRS-UL) in Vandoeuvre lès Nancy in France

Les vapeurs de composés organiques volatils (COV) représentent un risque chimique pour les travailleurs. Les cartouches de protection respiratoires sont un moyen efficace contre les expositions à ces vapeurs. L’objectif de cette thèse est la modélisation de l’exposition des cartouches dans les situations complexes : présence d'un mélange de vapeurs et cycle d’utilisation, à partir d’une étude expérimentale basée sur l’adsorption dynamique sur colonne. Suite à la contribution de R. Chauveau (thèse UL – 24/11/2014) la présente thèse poursuit l’étude sur la modélisation de l’adsorption des mélanges de vapeurs. Des expositions à des mélanges de COV et une étude cinétique par la méthode chromatographique perturbative ont été effectuées. Le deuxième volet est consacré à la modélisation d’un cycle d’utilisation en 3 étapes (exposition - stockage – réutilisation), pour 6 COV : acétone, acétonitrile, 2-butanone, cyclohexane, dichlorométhane et éthanol. Les temps de claquage ont pu être prédits correctement pour les mélanges acétone/éthanol et cyclohexane/heptane. Une déviation est observée pour le mélange éthanol/cyclohexane car l’équilibre d’adsorption n’a pu être reproduit avec précision par les modèles et parce que la présence d’une covapeur influe grandement sur les cinétiques d’adsorption en mélange. Les travaux ont révélé des failles dans l’approche préventive consistant à assimiler une exposition de mélanges à une exposition à celle du composé le plus volatil en lui affectant la concentration totale du mélange. En ce qui concerne les risques liés à une réutilisation des cartouches, des percées immédiatement après réutilisation (IBUR) ont été observées expérimentalement. Ce comportement a pu être décrit par un modèle de diffusion statique. Le risque d’IBUR est élevé pour les COV diffusant rapidement : l’acétonitrile, l’acétone et le dichlorométhane. Une évaluation est proposée pour distinguer les propriétés du système qui influencent l’apparition de l’IBUR
Volatile organic compounds (VOC) represent a chemical risk for workers. Respiratory protective cartridges are effective equipment against vapours exposure. The objective of the present PhD thesis is the modelling of cartridge exposure in more complex situations: presence of vapours mixture and reuse cycle, from a dynamic adsorption experimental study in column bed. Further to the contribution of R. Chauveau (PhD thesis -24/11/2014), the present manuscript extends the study vapours mixtures adsorption on activated carbon. The second section is devoted to model a cycle use in 3 steps (exposure - storage – reuse), for 6 VOC: acetone, acetonitrile, 2-butanone, cyclohexane, dichloromethane and ethanol. VOC mixtures exposure and kinetic study by the method of perturbative chromatography have been carried out. The service life is correctly predicted for acetone/ethanol and cyclohexane/heptane mixtures. A deviation has been observed for ethanol/cyclohexane mixture because the adsorption equilibrium has not been accurately reproduced by model. These works have also pointed out inconsistency in the preventive approach which assimilates a mixture exposure to single vapour exposure by the most volatile compound at concentration the sum of that of all components of the mixture. Regarding the risks related to cartridge reuse, immediate breakthrough upon reuse (IBUR) has been experimentally recorded. This behaviour can be described by a static diffusion model. The mass transfer in the particle by surface diffusion is the main reason. The risk of IBUR is higher for fast diffusing VOC: acetonitrile, acetone and dichloromethane. An assessment is suggested in order to distinguish the properties of the system which can influence the occurrence of IBUR