Dissertations / Theses on the topic 'Uranium Absorption and adsorption'
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Payne, Timothy Ernest Civil & Environmental Engineering Faculty of Engineering UNSW. "URANIUM (VI) INTERACTIONS WITH MINERAL SURFACES: CONTROLLING FACTORS AND SURFACE COMPLEXATION MODELLING." Awarded by:University of New South Wales. School of Civil and Environmental Engineering, 1999. http://handle.unsw.edu.au/1959.4/17482.
Full textAbstract:
The objective of the work described in this thesis was to improve the scientific basis for modelling the migration of U in the sub-surface environment. The project involved: ?? studying the sorption of U on model minerals (Georgia kaolinite and ferrihydrite) in laboratory experiments ?? carrying out experimental studies of U sorption on complex natural substrates ?? studying the mechanisms influencing U retardation in the natural environment, including transformation processes of iron oxides ?? identifying chemical factors which control U sorption on model and natural substrates ?? developing a mechanistic model for U sorption on ferrihydrite and kaolinite using the surface complexation adsorption model , and ?? assessing and modelling the effect of complexing ligands on uranyl adsorption. Uranium (VI) sorption on geological materials is influenced by a large number of factors including: pH, ionic strength, partial pressure of CO2, adsorbent loading, total amount of U present, and the presence of inorganic and organic ligands. The sorption of UO22+ typically increases with increasing pH (the 'low pH sorption edge') up to about pH 7. In systems equilibrated with air, there is a sharp decrease in sorption above this pH value (the 'high pH edge'), due to strong complexation between uranyl and carbonate. The adsorption model being used for ferrihydrite is a surface complexation model with a diffuse double layer, and both strong and weak sites for U sorption. Based on the analysis of EXAFS data, the U surface complexes were modelled as mononuclear bidentate surface complexes of the form (>FeO2)UO20. Ternary surface complexes involving carbonate with the form (>FeO2)UO2CO32- were also required for the best simulation of U sorption data. There was a slight decrease in U sorption on ferrihydrite in systems that contained sulfate. It was necessary to consider competition between UO22+ and SO42- for surface sites, as well as complexation between UO22+ and SO42- to model the data. The presence of citrate considerably reduced U sorption and caused dissolution of ferrihydrite. Complexation of citrate with both uranyl and ferric ions was taken into account in modelling this system. The model required the optimisation of the formation constant for a postulated mixed metal (U/Fe/citrate) aqueous complex. Humic acid increased U uptake at pH values below 7, with little effect at higher pH values. In terms of the amount of U sorbed per gram of adsorbent, U uptake on kaolinites KGa-1 and KGa-1B was much weaker than U uptake on ferrihydrite under similar experimental conditions. Electron microscope examination showed that titanium-rich impurity phases played a major role in the sorption of U by these standard kaolinites. A relatively simple model for uranyl sorption on the model kaolinites was able to account for U sorption under a wide range of experimental conditions. The model involved only three surface reactions on two sites (>TiOH and >AlOH), with a non-electrostatic surface complexation model. The relative amounts of the sites were estimated from AEM results. Precipitation was taken into account in modelling the experimental data obtained with high U concentrations. The effects of sulfate and citrate on U sorption by kaolinite were also assessed and modelled. Sulfate had a small effect on U sorption, which may be explained by aqueous complexation. Citrate had a greater effect, and this was not wholly explained by the formation of aqueous U-citrate complexes. The most likely explanation would also involve competition for surface sites between U and citrate. Uranyl uptake on ferrihydrite was greatly increased by the presence of phosphate. This was not due to precipitation, and was attributed to the formation of a ternary surface complex with a proposed structure of (>FeO2)UO2PO43-. The log K value for the formation of this complex was optimised using FITEQL. Phosphate also increased uptake of uranyl on kaolinite, and this was also attributed to the formation of ternary uranyl phosphate surface species. Uranium sorption on weathered schist samples from the vicinity of the Koongarra U deposit in northern Australia was generally similar to the model minerals (in terms of the effects of pH, ionic strength, total U, etc). Many experiments with the natural materials were spiked with an artificial U isotope (236U), which allowed adsorption (of 236U) and desorption (of 238U) to be distinguished, and provided a means of estimating the 'labile' or 'accessible' portion of the natural U content. A significant advantage of this method is that (unlike chemical extractions) it does not rely on the assumptions about the phases extracted by 'selective' reagents. Uranium sorption experiments were also carried out with Koongarra samples which had been treated with citrate / dithionite / bicarbonate (CDB) reagent to remove iron oxides. Uranium sorption was greatly decreased by the CDB extraction, which reduced the surface area of the samples by about 30-40%. To further elucidate the impact of iron minerals on U mobility in the natural environment, the transformation of synthetic ferrihydrite containing adsorbed natural uranium was studied. In these experiments, the ferrihydrite was partially converted to crystalline forms such as hematite and goethite. The uptake of an artificial uranium isotope (236U) and the leaching of 238U from the samples were then studied in adsorption / desorption experiments. The transformation of ferrihydrite to crystalline minerals substantially reduced the ability of the samples to adsorb 236U from solution. Some of the previously adsorbed 238U was irreversibly incorporated within the mineral structure during the transformation process. Therefore, transformation of iron minerals from amorphous to crystalline forms provides a possible mechanism for uranium immobilisation in the groundwater environment. In considering the overall effect on U migration, this must be balanced against the reduced ability of the transformed iron oxide to adsorb U. The experiments with the model and natural substrates demonstrated that trace impurities (such as Ti-oxides) and mineral coatings (such as ferrihydrite) can play a dominant role in U adsorption in both environmental and model systems. Although the various substrates had different affinities for adsorbing U, the effects of chemical factors, including pH, ionic strength, and carbonate complexation were similar for the different materials. This suggests that a mechanistic model for U sorption on model minerals may eventually be incorporated in geochemical transport models, and used to describe U sorption in the natural environment.
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Kowal-Fouchard, Armelle. "Etude des mécanismes de rétention des ions U(VI) et Eu(III) sur les argiles : influence des silicates." Paris 11, 2002. http://www.theses.fr/2002PA112265.
Full textAbstract:
Les argiles, comme la bentonite MX-80, sont des matériaux constitutifs de la roche d'accueil, ou potentiellement utilisés pour la conception des barrières ouvragées d'un site de stockage de déchets radioactifs en couche géologique profonde. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à l'identification des mécanismes de rétention des ions europium(III) et uranium(VI) par des argiles. La démarche adoptée consiste à associer une étude thermodynamique et une étude structurale des équilibres de rétention mis en jeu, afin d'accéder aux valeurs des constantes associées. La complexité structurale des argiles nous a conduit à étudier en parallèle la sorption des ions U(VI) et Eu(III) sur une silice et une alumine, souvent considérées comme les briques constitutives des matériaux aluminosilicatés, qui présentent respectivement à leur surface des sites silanols et aluminols, également présents à la surface des argiles. Les courbes de sorption de Eu(III) et U(VI) sur les différents matériaux ont été réalisées pour différentes concentrations en ions, à différentes force ioniques et en présence de ligands inorganiques comme les silicates dissous ou les anions nitrate, tandis que la caractérisation structurale des complexes de surface formés a été réalisée par deux techniques spectroscopiques : l'XPS et la SLRT. Ainsi, nous avons montré que les ions europium et uranyle se sorbent sur la montmorillonite par l'interrnédiaire des sites d'échange, mais aussi sur les sites amphotères. De plus, si l'europium présente une affinité particulière pour les sites de type échangeur, nous avons observé que l'ion uranyle se fixe préférentiellement sur les sites de type silanol (=SiOH) de la montmorillonite. Par ailleurs, nous avons également démontré que la présence de carbonates dissous diminue significativement la rétention de l'ion uranyle sur la bentonite MX-80Bentonite clay has been selected as a potential buffer or backfill material in a number of disposal programs for high level waste. In order to enhance the thermodynamic database of sorption phenomena at the solid-water interface, we have investigated sorption mechanisms of europium(III) and uranium(VI) ions onto montmorillonite and bentonite. Thermodynamic data were obtained for different ions concentrations, different background electrolytes and different ionic strengths. The structural identification of the surface complexes and sorption sites was carried out using two spectroscopies, XPS and TRLIFS, while sorption edges were performed using batch experiments. However, clays are complex minerals and in order to understand these sorption mechanisms we have studied europium(III) and uranium(VI) retention on a silica and an alumina because these solids are often considered as basic components of clays. The comparison of structural results shows that europium ions are significantly sorbed on permanently charged sites of clay until pH 7. But this ion is also sorbed on =SiOH and =AlOH sites of montmorillonite at pH higher than 6. Uranyl ions sorption on montmorillonite is mainly explained by retention of three complexes on =SiOH sites. Moreover, we have shown that nitrate ions and dissolved silicates affect on uranium(VI) sorption mechanisms onto alumina. Nevertheless, uranyl ions sorption on montmorillonite and bentonite only decreases with increasing carbonate concentration. Finally, all the sorption edges were then modeled using these results and a surface complexation model (2 pK and constant capacitance models)
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Charrier, Jansson Marielle. "Biosorption d'ions métalliques (uranium et vanadium) sur chitosane." Montpellier 2, 1996. http://www.theses.fr/1996MON20052.
Full textAbstract:
Ce travail s'attache a l'etude des performances globales de fixation de l'uranium et du vanadium en regime statique et dynamique sur chitosane. Ce polymere fortement amine est un bon complexant des metaux en raison du doublet libre porte par l'azote. L'etude des isothermes d'adsorption a conduit a apprehender les parametres qui influencent notablement l'adsorption: le ph, la concentration en ions metalliques, la taille des particules qui influence significativement les capacites de fixation de ces adsorbants. Ainsi, il apparait que le chitosane est un polymere peu poreux et que les limitations diffusionnelles jouent un role important dans le controle cinetique: la diffusion intraparticulaire constitue en effet le mecanisme preponderant d'un point de vue cinetique. Une etude au microscope electronique permet de visualiser cette faible diffusion qui se traduit par une accumulation sur une tres faible epaisseur d'adsorbant. L'experimentation menee en regime dynamique a permis de degager l'influence des differents parametres sur les performances adsorbantes de ce support. Leur impact sur l'ecoulement dans les colonnes garnies et l'etude hydrodynamique ont permis de mettre en evidence des conditions optimales de fonctionnement qui ont ete mises en uvre sur site industriel pour traiter un effluent reel. Ces resultats ont conduit au dimensionnement d'une unite pilote de traitement d'un effluent uranifere lozerien. Celui-ci presente des performances de traitement competitives par rapport aux procedes classiques, une regeneration aisee et represente dans le domaine du traitement des effluents faiblement concentres une alternative prometteuse dans le cas de flux polluants de faibles debits
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Ma, Bin. "Sorption de Radionucléides dans des Barrières Cimentaires Renforcées." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAU027/document.
Full textAbstract:
La sorption et les réactions redox des radionucléides (RN) sont des processus critiqués pour une évaluation de la sécurité des dépôts de déchets nucléaires. Dans les dépôts géologiques, ces procédés peuvent se produire dans (i) une couche de corrosion (acier), (ii) un béton armé, par exemple, sur le ciment hydraté et (iii) l'argilite, sur la pyrite et les argiles ou le granit. Les produits de corrosion de l'acier et la pyrite agissent comme des tampons de réduction locaux, contrôlant le potentiel redox (Eh) et donc le comportement de sorption des RN sensibles au rédox. En revanche, la sorption de RN n'impliquant pas de processus redox peut se produire sur des argiles, des oxydes de fer et des produits d'hydratation de ciment et impliquent souvent des processus d'adsorption de surface, d'échange d'ions ou de co-précipitations. Dans cette thèse de doctorat, des phases d'AFm cimentaires mineures, mais hautement réactives (acides gras AFm-Cl2 ou AFm-SO4, appartenant aux LDH CaAl) ont été utilisées pour adsorber MoO42- et SeO32- à diverses charges de surface. Une combinaison de la modélisation de l'équilibre chimique PHREEQC et des techniques de rayons X à base de synchrotron (par exemple, XRD, PDF et XAFS résolus dans le temps) révèle que les sites de sorption multiples, y compris deux types de sites de bord, des sites d'échange d'ions intercalaires et une précipitation de phase riche en Ca, sont des processus actifs dans la rétention des RN sur les phases AFm. Une relation linéaire permet de lier l'espacement basal AFm et le rayon d'anion intercalé hydraté. L'adsorption macroscopique MoO42 a été évaluée sur le ciment hydraté renforcé d'acier et de ses composants individuels (p. Ex. Fe0, CSH, ettringite, phase AFm, portlandite, gypse, pyrite, mackinawite) à pH 13,5 et le signal EXAFS ne pouvait être obtenu que pour Mo sorbed sur les phases AFm et les produits d'oxydation Fe0, en montrant qu'ils sont les absorbants les plus efficaces. La co-sorption de U et Mo sur le ciment-ciment hydraté renforcé par Fe0 a également été étudiée par cartographie micro-sonde, montrant que U doit être immobilisé instantanément par des matériaux de ciment tandis que Mo est préférentiellement sorbé sur des produits de réaction de Fe. La valeur Eh prédominant dans le béton est difficile à déterminer. Ici, les RN sensibles à la réduction rénale (par exemple, UVI, SeIV, MoVI et SbV) sont utilisées comme sondes, pour mesurer les valeurs Eh in-situ, en calculant l'équation de Nernst de la manière suivante. La concentration des espèces réduites a été mesurée en fonction de la concentration totale de RN précipitée par réduction et de la spéciation parmi ces espèces réduites, tel qu'obtenu par l'analyse LCF des données XANES. La concentration de l'espèce oxydée unique a été prise égale à la concentration chimique aqueuse totale, car toutes les espèces réduites identifiées sont extrêmement insolubles. Les valeurs Eh déterminées expérimentalement obtenues de cette façon étaient remarquablement fermées pour toutes les RN avec des valeurs centrées de -368 à -524 mV pour l'eau de pore de ciment (CPW) équilibrée avec Fe0 et des valeurs de -346 à -509 mV pour CPW équilibrées avec des produits de corrosion Fe - couples d'oxydes (magnetite / hématite ou magnetite / goethite) à pH ~ 13,5. Ni la valeur Eh calculée pour ces couples ni pour Fe0 / Fe (OH)2 correspond à ces données. Au lieu de cela, le potentiel redox semble être contrôlé par le couple Fe (OH)3 / Fe (OH)2 prédominant au début de la corrosion Fe0. Enfin, dans le domaine de l'argile ou du granit, plusieurs facteurs peuvent affecter de manière critique l'Eh imposé par la minérale mine de pyrite, à savoir les impuretés élémentaires dans le réseau de pyrite et les fractures résultant du broyage et de la présence de Fe3+et S2- à la surface de la pyrite. Les impuretés des éléments et la présence de S2- sur la surface de la pyrite ont largement accéléré la réduction des U (VI)Sorption and redox reactions of radionuclides (RNs) are critical processes for a nuclear waste disposal repository safety assessment. In geological repositories, these process may occur in (i) canister (steel) corrosion layer, (ii) reinforced concrete, e.g. on hydrated cement and (iii) argillite, e.g. on pyrite and clays or granite. Both steel corrosion products and pyrite act as local reducing buffers, controlling the redox potential (Eh) and thus the sorption behavior of redox-sensitive RNs. In contrast, sorption of RNs not involving redox processes may occur on clays, iron oxides and cement hydration products, and often involve surface adsorption, ion exchange, or co-precipitations processes. In this PhD thesis, minor but highly reactive cementitious AFm phases (AFm-Cl2 or AFm-SO4 solids, belonging to CaAl LDHs) were employed to adsorb MoO42- and SeO32- at various surface loadings. A combination of PHREEQC chemical equilibrium modelling and synchrotron-based X-ray techniques (e.g., in-situ time-resolved XRD, PDF, and XAFS) reveals that multiple sorption sites, including two types of edge sites, interlayer ion exchange sites, and a Ca-rich phase precipitation, are active processes in the RNs retention on AFm phases. A linear relationship is shown to link AFm basal spacing and hydrated intercalated anion radius. MoO42- macroscopic adsorption was evaluated on steel-reinforced hydrated cement and its individual components (e.g., Fe0, C-S-H, ettringite, AFm phase, portlandite, gypsum, pyrite, mackinawite) at pH 13.5, and EXAFS signal could only be obtained for Mo sorbed on AFm phases and Fe0 oxidation products, showing they are the most effective absorbents. Co-sorption of U and Mo on Fe0-reinforced hydrated cement-core has also been investigated by micro-probe mapping, showing U to be instantly immobilized by cement materials while Mo is preferentially sorbed on Fe reaction products.The Eh value prevailing in concrete is hard to be determined. Here, redox-sensitive RNs (e.g., UVI, SeIV, MoVI, and SbV) are employed as probes, to measure in-situ Eh values, by computing the Nernst equation in the following way. Reduced species concentration were measured based on the total concentration of reductively precipitated RN and on speciation among these reduced species as obtained by LCF analysis of XANES data. The single oxidized species concentration was taken equal to the total aqueous chemical concentration, as all identified reduced species are extremely insoluble. The experimentally determined Eh values obtained that way were remarkably closed for all RNs with centered values of -368 to -524 mV for cement pore water (CPW) equilibrated with Fe0 and values of -346 to -509 mV for CPW equilibrated with corrosion products Fe-oxides couples (magnetite/hematite or magnetite/goethite) at pH ~13.5. Neither the Eh value computed for these couples or for Fe0/Fe(OH)2 match these data. Instead, the redox potential appear to be controlled by the Fe(OH)3/Fe(OH)2 couple predominating at the beginning of Fe0 corrosion. Finally, within clay or granite far field, several factors may critically affect the Eh imposed by pyrite minor mineral, namely element impurities in pyrite lattice and fractures resulting from grinding and presence of Fe3+ and S2- at the pyrite surface. Element impurities and presence of S2- on the pyrite surface were shown to largely speed up U(VI) reduction. The experimental results obtained above could provide fundamental data for the safety assessment of nuclear waste disposal
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Yang, Wei. "Interactions de radionucléides et de CO2 avec les argiles : mécanismes à élucider à l’échelle nanométrique." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10027/document.
Full textAbstract:
Afin de prévoir et réglementer l'impact environnemental des activités humaines telle que l'exploitation minière de l'uranium et des déchets radioactifs, il est nécessaire de comprendre le comportement des actinides, la migration des radionucléides dans l'environnement et analyser leur interaction avec l'argile minérale. Le comportement des actinides dans le sol concerne principalement les interactions et les adsorptions dans les surfaces qui changent les formes des éléments radioactifs et réduisent la mobilité des actinides dans les systèmes naturels. Par conséquent, il est important de comprendre comment les actinides interagissent avec l'argile minérale et étudier le processus fondamental de précipitation de surface.L'uranium est la teneur en métal lourd la plus prépondérante des déchets ultimes dans le cycle du combustible nucléaire ( > 95 % de UO2 ). En outre, l'uranium est un contaminant majeur dans le sol, le sous-sol et les eaux souterraines en raison de l'activité humaine. Dans des conditions environnementales standards, la forme chimique la plus stable de U ( VI ) est l' ion uranyle UO22+, qui est potentiellement très mobile et se combine facilement avec la matière organique et inorganique.D’un autre côté, le dioxyde de carbone est un important gaz à effet de serre, réchauffant la surface de la terre à une température plus élevée en réduisant vers l'extérieur le rayonnement. Toutefois, des problèmes peuvent se produire lorsque la concentration atmosphérique des gaz à effet de serre augmente. Des quantités importantes d'émissions de dioxyde de carbone ont été produites depuis la révolution industrielle, ce qui est derrière l’important réchauffement climatique et l’augmentation du niveau de la mer. Les minéraux argileux sont d'une grande importance pratique, particulièrement dans le stockage du dioxyde de carbone en raison de sa perméabilité hydraulique et sa capacité de conserver les particules mobiles. Nous avons choisi la kaolinite et la montmorillonite comme des prototypes de minéraux argileux de type 1:1 et 2:1. Les méthodes de Monte Carlo (MC) et la dynamique moléculaire (MD) ont été utilisées dans ce travail afin de comprendre le comportement d'adsorption des radionucléides et de dioxyde de carbone à la surface des argiles. Dans cette thèse, nous étudierons d'abord l'adsorption de l’uranyle à la surface de la kaolinite par le biais de la dynamique moléculaire et de la Monte Carlo. Plusieurs sites d'adsorption ont été modélisés en considérant des défauts de surface dans le but d'avoir des complexes inter ou externe-sphère. Ensuite, les adsorptions des particules d'uranyle sur des surfaces de la montmorillonite en présence des différents ions seront effectuées. L'énergie d'interaction entre des feuilles de montmorillonite et le travail d'adhérence entre le radionucléide et surface MMT seront également discutés. Enfin, nous présenterons l’étude du comportement d'adsorption de dioxyde de carbone dans le MMT, en détaillant au passage les propriétés thermodynamiques, structurales et dynamiquesIn order to predict and regulate the environmental impact of human activities such as uranium mining and radioactive waste disposal, it is necessary to understand the behavior of actinides in the environment because their interaction with clay mineral is an important factor to control the migration of radionuclide in the environment. The behavior of actinides in the soil is mainly the surface adsorption interactions, which change the forms of radioactive elements and reduces the mobility of actinides in the natural systems. Therefore, it is important to search how the actinides interact with clay mineral such as the fundamental process of surface precipitation. Uranium is the predominant heavy metal content of the final waste in the nuclear fuel cycle (>95% UO2). In addition, uranium is a major contaminant in the soil, subsurface and groundwater as a result of human activity. Under standard environmental conditions, the most stable chemical form of U(VI) is the uranyl ion UO22+, which is potentially very mobile and readily complexates with organic and inorganic matter. On the other hand, Carbon dioxide is an important greenhouse gas, warming the earth’s surface to a higher temperature by reducing outward radiation. However, problems may occur when the atmospheric concentration of greenhouse gases increases. Amounts of carbon dioxide were produced since the industrial revolution, which is behind the significant global warming and rising sea level. Clay minerals are of great practical importance here, in storage of carbon dioxide due to its hydraulic permeability and ability to retain mobile species. We have chosen kaolinite and montmorillonite as prototypes of clay minerals of 1:1 and 2:1. Classical Monte Carlo (MC) and molecular dynamics (MD) methods have been used in this work in order to understand the adsorption behaviour of radionuclide and carbon dioxide in clays surface. In this thesis, we will investigate –first- the adsorption of uranyl on kaolinite surface by means of Monte Carlo and Molecular Dynamics simulation methods. Several adsorption sites have been modeled by considering surface defects in order to have inner or outer-sphere complexes. Then, the adsorptions of uranyl species onto Montmorillonite surfaces in the presence of different counterions will be performed. Interaction energy between Montmorillonite sheets and work of adhesion between the radionuclide and MMT surface will be discussed as well. Finally, we will study the adsorption behavior of carbon dioxide in MMT, and investigate at the same time thermodynamics, structural and dynamical properties
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Hiltbrunner, Jean-Michel. "Purification de l'hexafluorure d'uranium." Thesis, Université Clermont Auvergne (2017-2020), 2017. http://www.theses.fr/2017CLFAC009.
Full textAbstract:
L’hexafluorure d’uranium, de formule chimique UF 6 , est un composé clé du cycle du combustible car il est utilisé pour l’étape d’enrichissement isotopique. Toutefois, des impuretés présentes et mélangées à l’UF 6 sont à éliminer afin de garantir un uranium de pureté nucléaire. Dans ce manuscrit, les réactions chimiques entre les polluants et les filtres chimiques retenus pour la purification sont étudiées. Par ailleurs, l’étude de la réactivité en milieu liquide est réalisée afin de se rapprocher des conditions industrielles. Une voie de recyclage des filtres chimiques est également investiguée afin de réutiliser les adsorbants sur plusieurs cycles de purification. L’ensemble des performances (taux de sorption des polluants, décontamination lors du recyclage) sont évaluées avant la mise au point du pilote à l’échelle industrielleUranium hexafluoride, which chemical formula is UF 6 , is a key compound of nuclear fuel cycle due to its use during isotopic enrichment process. Nethertheless, pollutants melted with UF 6 have to be removed in order to ensure a nuclear purity fuel. In this manuscript, the reactions occurring between pollutants and chemical filters selected for this application are studied. Then, the reactivity in liquid UF 6 is also examined with the aim of being close to the industrial process. The regeneration of adsorbents is investigated so that chemical filter can be used for several purification cycles. The performances (sorption rate of pollutants, purifying during recycling step) are evaluated before simulations at industrial scale
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Saucedo, Medina Teresa Imelda. "Adsorption de l'uranium et du vanadium sur chitosane et chitosane modifié." Aix-Marseille 1, 1993. http://www.theses.fr/1993AIX11049.
Full textAbstract:
Cette etude a permis d'estimer les performances globales d'adsorption de l'uranium et du vanadium par le chitosane et ses formes substituees, dans la perspective de mise en uvre d'un procede d'epuration d'effluents metalliferes. Le greffage de fonctions derivees de l'acide ascorbique (ndtc) ou de l'acide oxo-2-glutarique (polymere de glutamate glucane), permet d'ameliorer les capacites maximales de fixation de l'uranium pour atteindre des capacites d'adsorption comprises entre 500 et 600 mg u g##1. Les performances d'adsorption du vanadium sont reduites par greffage, indiquant une selectivite accrue en matiere de fixation. Divers parametres comme le ph, la concentration en metal, la taille des particules, la vitesse d'agitation et la temperature ont ete etudies. Les etudes cinetiques ont montre que la principale etape limitante est la diffusion intraparticulaire. La modification du chitosane ou sa recristallisation, provoque une amelioration de la porosite qui limite les contraintes diffusionnelles et ameliore le taux de saturation de ces problemes
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Lewis, D. "Enzyme adsorption to polystyrene latex." Thesis, University of Strathclyde, 1987. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.382347.
Full text
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Kalimtgis, Konstandinos. "ADSORPTION OF TRICHLOROETHYLENE AND CARBON TETRACHLORIDE ON SYNTHETIC AND NATURAL ADSORBENTS." Thesis, The University of Arizona, 1985. http://hdl.handle.net/10150/275355.
Full text
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Robinson, Andrew William. "Adsorption on platinum (110) : reflection-absorption infra-red studies." Thesis, University of Bath, 1988. https://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.379555.
Full text
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Merino, Jose Carlos Alvarez, and Kazuo Hatakeyama. "Technology surveillance of the solar refrigeration by absorption/adsorption." Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc, 2016. http://hdl.handle.net/10757/622310.
Full textAbstract:
PICMET 2016 - Portland International Conference on Management of Engineering and Technology: Technology Management For Social Innovation, Proceedings4 January 2017, Article number 7806767, Pages 1976-19822016 Portland International Conference on Management of Engineering and Technology, PICMET 2016; Honolulu; United States; 4 September 2016 through 8 September 2016; Category numberCFP16766-ART;
Code 125891In order to establish networks of cooperation looking for not to duplicate research and even to make use of existing research in a remote form, it is necessary to identify and classify (around the world) the researchers and laboratories, that are researching in the topic of solar refrigeration by absorption/adsorption. The methodology consists in: i) the technology's classification, ii) technological trajectory Identification, iii) a thematic bibliographic review, and iv) patent's analysis. In this way, with the previous determination of keywords, will be identified main authors and their respective institutions. With the same keywords, are determined the licensed patents (in certain span of time). In addition, the analysis of publications, patents, and commercial products give us an opportunity to establish comparisons between prototypes and tests (in several conditions). The larger results implicate the use of actor's network and the remote access to the data and tests, for a collaborative research, overcoming the lack of laboratory resource and accelerating the knowledge acquisition
Revisión por pares
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Mohd, Ali. "Adsorption et électrosorption d'herbicides et de tensioactifs sur charbons actifs en grains." Pau, 1996. http://www.theses.fr/1996PAUU3028.
Full textAbstract:
Ce travail relatif a l'adsorption et l'electrosorption (adsorption sous potentiel impose) de polluants sur charbons actifs en grains comporte trois parties : la premiere partie a pour but d'etudier l'influence sur l'interaction adsorbat-adsorbant de la nature physique et chimique du charbon actif. Les resultats obtenus, par les methodes de titrage de boehm, de chromatographie gazeuse inverse et d'une combination de ces deux methodes, ont permis d'identifier separement l'effet sur les forces d'interaction de la porosite et des groupements fonctionnels. La deuxieme partie est consacree a l'etude de l'adsorption d'herbicides et de tensioactifs sur charbon actif en grains (cag) en regime dynamique. Les resultats obtenus montrent que la capacite et la cinetique d'adsorption en flux continu sont influencees par les proprietes de l'adsorbat et celles de l'adsorbant. Les parametres utilises sont la solubilite, la charge et la concentration pour les solutes, la porosite et les proprietes acido-basiques pour l'adsorbant. La capacite d'adsorption varie lineairement avec ln t. La derniere partie s'interesse a l'etude de l'electrosorption de deux herbicides et de trois tensioactifs. Les resultats montrent, pour les herbicides atrazine et simazine, que l'application d'un potentiel negatif au cag augmente legerement l'adsorption tandis qu'un potentiel positif diminue nettement la quantite retenue. Pour les tensioactifs anionique (abs) ou non-ionique (triton n-101), l'effet d'un potentiel applique est relativement faible et difficile a interpreter. Pour le cdbac, tensioactif cationique, l'alternance de cycles positifs et negatifs donne lieu a une electrosorption reversible et comprise entre 10 et 15%.
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Johnson, William H. "Sorption models for U, Cs, and Cd on upper Atlantic Coastal Plain soils." Thesis, Georgia Institute of Technology, 1995. http://hdl.handle.net/1853/16609.
Full text
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Deyme, Michel. "Modification de la composition chimique superficielle de polymères : étude de l'adsorption du collagène aux interfaces air ou polymère/solutions aqueuses." Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA114804.
Full text
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Mercury, Maud Chloé. "Etude de méthodes et moyens d'adsorption/désorption pour l'analyse en ligne de traces de dioxines/furannes à l'émission de sources fixes." Aix-Marseille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010AIX11049.
Full textAbstract:
La gestion des déchets est un problème majeur de notre société de consommation. En 2008, la France a produit 868 millions de tonnes de déchets. Aujourd’hui, un des principaux moyens de valoriser et d’éliminer nos déchets ultimes est l’incinération. Cependant, depuis la découverte des « dioxines » issues des procédés de combustion, cette technique est devenue un sujet d’inquiétude. L’application de la réglementation fixant des seuils limites à l’émission a engendré une forte diminution des émissions des sources fixes. Toutefois, il apparaît important de connaître et maîtriser en « temps réel » les taux de dioxines émis en sortie d’incinérateur. Ces travaux s'intègrent dans une étude globale d'un dispositif de mesure en ligne, "temps réel" et directe de dioxines/furannes à l'émission de sources industrielles fixes. Ils concernent plus spécifiquement l’étude de nouveaux moyens d’adsorption sélectifs de congénères toxiques vis-à-vis des autres congénères et des composés de la matrice gazeuse des rejets, matériaux qui seront implantés dans ce dispositif en ligne. Dans un premier temps, ces travaux se sont focalisés sur l'étude, la synthèse et la caractérisation de nouveaux matériaux adsorbants sélectifs de type zéolithique. Ces matériaux ont été utilisés comme supports lors de l’adsorption de dioxines en solution (2,3-DCDD et 1,2,3,4-TCDD) et ont été comparés aux adsorbants utilisés dans la norme NF EN 1948 lors du prélèvement à l’émission. Cette étude de l’adsorption de dioxines en solution dans l’isooctane a permis d’identifier la zéolithe NaX comme la plus efficace pour le piégeage sélectif des dioxines. En parallèle, un appareillage polyvalent d’adsorption/désorption thermique en ligne de dioxines en phase, gazeuse a été conçu et mis au point. Ce dispositif est couplé à un chromatographe en phase gazeuse et à un spectromètre de masse. Il permet l’analyse en ligne de flux de gaz étalon de dioxines et l’analyse de dioxines piégées dans un tube d’adsorbants. L’ensemble de ces travaux ont permis de démontrer l’intérêt d’utiliser les zéolithes pour le piégeage sélectif des dioxines en phase gazeuse dans un pré-dispositif de terrain d’adsorption/désorption thermique en ligne de dioxines à l’émission de sources fixesWaste management is a major problem of our society where the amount of waste is still increasing. In 2008, in France, 868 million tons of waste were produced. Today, incineration is considered to be an effective method for disposing of waste. However, since the discovery dioxins generated in all waste plants, this technique becomes a topic of great concern. The authorities require a regulation of dioxin emissions lower than 0. 1 ng ITEQ. M-3 in Europe. Consequently it appears very important to measure and control in “real time” dioxin emission levels from waste incinerators. The major focus of this dissertation work centers on the development of an on-line, real time and direct monitoring technique to study stationary emission sources of dioxins/furans. It concerns the study of new classes of selective adsorbents; in relation to the complexity of the gas mixture in the incinerator’s emissions and to the possible existence of the gas phase dioxin congeners. In a first time, these works focus on study, synthesis and characterization of new selective adsorbent materials as zeolites. These materials have been used as supports for adsorption of solutions of dioxins (2,3- DCDD and 1,2,3,4-TCDD in isooctane) and they have been compared to adsorbents used in NF EN 1948 standard during emission sampling. This study shows that NaX zeolite was the best adsorbent for selective trapping on dioxins. In a second time, an analytical method for on line monitoring of gas phase dioxin at the emission of waste incinerators is designed and developed. This method is based on an adsorption/ thermal desorption device coupled to gas chromatography and mass spectrometry. The device allows the on-line analysis of the standard gas flue of dioxins and the analysis of dioxins trapped in an adsorbent tube. To conclude, these works shows the interest of use zeolites for selective trapping of gas phase dioxins in an on-line field device of adsorption/ thermal desorption of dioxins from stationary sources
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Caja, Monique. "Adsorption du gaz naturel sur les charbons en conditions anhydres et saturées en eau : Etude des quantités adsorbées et du fractionnement isotopique." Aix-Marseille 2, 2000. http://www.theses.fr/2000AIX22019.
Full text
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Nelson, Peter Robert. "Oxygen from air by pressure swing adsorption." Thesis, Cape Technikon, 1993. http://hdl.handle.net/20.500.11838/1281.
Full textAbstract:
Thesis (Masters Diploma (Mechanical engineering)--Cape Technikon, Cape Town, 1993The main objective of the work outlined in tills project is to create an awareness of Pressure Swing Adsorption (PSA) Processes, their application to oxygen production systems in the RSA and the construction and testing of a pilot plant, built to assess an overseas design. Available oxygen PSA technology was examined from a theoretical approach, right through to practical applications. The aim was not to re-invent the technology, but to review what technology is available and to assess its suitability for the South African Industrial Sectors. This was undertaken by investigating all PSA processes that are available to market the product to industry. The technology review includes an investigation of overseas PSA technologies and compares these modes of technology with the technology that is readily available to Afrox Limited, a major gas supplier in South Africa. This resulted in the technology from the British Oxygen Company being thoroughly reviewed, examined and compared to various other modes of technology. The basic principals of adsorption are discussed to give the reader an understanding of the factors that influence efficient adsorption and adsorbent regeneration. The parameters that defme when adsorption separation processes are applicable to the separation of atmospheric gases are also discussed. The different types of PSA plant layout are discussed in great detail and it is explained when each plant layout type would be used.
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Ashry, Abdelaal Ahmed. "Adsorption and time dependent fixation of uranium (VI) in synthetic and natural matrices." Thesis, University of Nottingham, 2017. http://eprints.nottingham.ac.uk/40353/.
Full textAbstract:
Disposal of low level radioactive liquid waste to soil is commonly practiced. Therefore, sorption of uranium from aqueous solution and fixation of uranium into soil are processes which are crucial to the attenuation of uranium and protection of groundwater. Exposure of human populations is either by direct water consumption or through crop irrigation and transfer into the food chain. In this study a range of materials, including natural materials (e.g. biochar and the natural zeolites ‘Chabazite and Mordenite’) and the synthetic zeolite ‘Faujasite-X’, were investigated as potential adsorbents for UVI from aqueous solution. A range of experiments were carried out to investigate the efficacy of using these adsorbents to successfully adsorb and fix UVI from aqueous solutions. These included sorption and desorption experiments, quantifying time-dependent fixation of UVI and applying kinetic models of this process and measuring isotopically exchangeable UVI within adsorbent materials when possible. The factors affecting adsorption processes, such as solution pH, initially added UVI concentrations and adsorption contact time, were also investigated. Speciation of U in the solution phase was investigated using the Windermere Humic Aqueous Model (WHAM-VII). Saturation indices of potential solid phases were also configured using known solubility products and the free ion activities predicted from the speciation model, WHAM-VII. Mordenite zeolite showed a poor adsorption affinity for UVI as the solution pH was continuously buffered towards high pH values > 6.5 which favours UVI ion solubilisation as a result of uranyl carbonate complex formation. Uranium (VI) ion adsorption on chabazite at pH 4.7 at 20 oC was found to fit the Freundlich adsorption isotherm but the optimised equation parameters were unique for each contact time of 1, 5, 10, 20 and 30 days. The time-dependent fixation of UVI on chabazite was found to follow an irreversible first-order kinetic equation and an intraparticle diffusion model suggesting slow penetration of chabazite porous structure following initial surface adsorption. Isotopically exchangeable 238UVI (the E-value, UE) adsorbed on chabazite showed that > 65% of initially added UVI remained isotopically exchangeable. Faujasite-X also showed time-dependent fixation of UVI over 35 days of adsorption contact time at pH values 4, 5 and 6. The adsorption kinetics were best described by an irreversible first-order equation and a spherical diffusion model. Desorption trends showed that UVI adsorption into faujasite- X was almost wholly irreversible. Saturation indices calculated from the solubility products and free ion activities of constituent ions showed that the fixation of UVI was not controlled by the precipitation of any solid phase investigated at the studied range of pH values. Bone biochar, a by-product from the production of biofuel and syngas by gasification, was tested as a material for adsorption and fixation of UVI from aqueous solutions. A batch experiment was conducted to study the factors that influence the adsorption and time-dependent fixation on biochar at 20◦C, including pH, initial concentration of UVI and contact time. Uranium (UVI) adsorption was highly dependent on pH. However, it was found that UVI adsorption on biochar was high over a wide range of pH values, from 4.5 to 9.0, and adsorption strength was time-dependent over several days. The experimental data for pH> 7 were most effectively modelled using a Freundlich adsorption isotherm coupled to a reversible first order kinetic equation to describe the time-dependent fixation of UVI within the biochar structure. Desorption experiments showed that UVI was only sparingly desorbable from the biochar with time and isotopic dilution with 233UVI confirmed the low, and time-dependent, lability of adsorbed 238UVI. Below pH 7 the adsorption isotherm trend suggested that precipitation, rather than true adsorption, may occur. Across all pH values (4.5–9) measured saturation indices suggested precipitation was possible: autunite below pH 6.5 and swartzite, liebigite or bayleyite above pH 6.5 Another source of bone biochar with a fraction size of (20x 60 mesh) was investigated as candidate materials for soil remediation. Its ability both to adsorb uranium and to render it non-labile (i.e. chemically inactive) was tested by addition to a wide range of soils recently spiked with 238UVI and incubated under moist conditions. The overall aim was to recommend improved strategies for immobilisation of uranium in soils subject to application of low level radioactive waste solutions. Several measurements were made to assess possible reductions in U availability from biochar addition, including U solubility in 0.01 M Ca(NO3)2, exchangeability in 1 M Mg(NO3)2 solution and isotopic dilution with 233U and 236U. Results showed that 41.3 %, 27.6%, 28.9% and 31.7% were isotopically exchangeable on average for soil amended with 0%, 3%, 5% and 10% loading of biochar, but overall there appeared to be only marginal advantages in adding even large concentrations of biochar to soil. The major factor controlling U solubility, exchangeability and lability was soil pH and the pH value resulting from biochar, rather than the biochar itself. Therefore, while the use of biochar to effectively remove U from water is clear, its role in adsorbing U in the highly buffered soil environment is probably minimal.
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Nanakassé, Sidiki. "Sur l'utilisation du gel de silice dans des machines frigorifiques à affinité : adsorption de l'eau et du méthanol." Dijon, 1986. http://www.theses.fr/1986DIJOS070.
Full textAbstract:
Etude théorique de l'évolution morphologique du gel de silice (Rhône-Poulenc, Prolabo) sous l'action combinée de la température et de la vapeur d'adsorbat (eau, méthanol). Application à la réfrigération. Le système gel de silice-adsorbat (eau, méthanol) est très efficace dans le cas des faibles différences de température entre la source froide et la source chaude, et la source froide et la température de l'évaporateur; mais il est très sensible aux écarts de température au niveau de l'adsorbeur. La faible vitesse d'adsorption entraine quelques difficultés à utiliser ce système pour la mise en froid d'une charge. Par contre, il sera facilement utilisable pour la compensation des pertes thermiques.
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Navarro, Pedro. "Etude du comportement électrochimique des électrodes à pâte de carbone : application à l'étude des espèces adsorbées sur solide non électroactif." Lyon 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LYO10025.
Full textAbstract:
Ce travail a pour objectif l'etude electrochimique des electrodes a pate de carbone modifiees par l'introduction sur solide non electroactif de molecules organiques. La premiere partie est consacree a l'adsorption de molecules d'alizarine s et de pyrocatechol sur alumine. Les voltamperogrammes ont ete traces et les rendements de la reaction electrochimique ont ete evalues. Une relation lineaire entre la quantite d'electricite et la masse de molecules organiques presentes dans l'electrode a ete trouvee. Dans une seconde partie, nous decrivons l'etude des molecules organiques ayant des proprietes complexantes adsorbees sur alumine: dithizone, 8-hydroxyquinoleine et 1,10 phenanthroline. L'incorporation a ete faite en evaporant le solvant ou a ete dissous le complexant. La poudre a ete utilisee pour la preparation de l'electrode a pate de carbone. Les preconcentrations des ions metalliques dans des cellules separees ont ete realisees a circuit ouvert pendant un temps fixe, puis la determination voltamperometrique a ete effectuee. Les ions pb#2#+ et cd#2#+ ont ete determines avec l'electrode qui contient de la dithizone. Une relation lineaire est obtenue entre le courant de pic et la concentration pour le plomb. Les determinations realisees pour le cadmium sont similaires. Quelques essais ont ete effectues en utilisant le nujol comme liant, le plomb a ete determine. Dans ce cas il a ete necessaire d'activer prealablement l'electrode pour pouvoir preconcentrer cet ion. Le courant de pic est lineaire avec la concentration. Des essais similaires ont ete faits avec la 8-hydroxyquinoleine et la 1,10 phenanthroline pour etudier la reponse des ions cd#2#+, pb#2#+, hg#2#+, co#2#+ et fe#2#+
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Mocho, Pierre. "Adsorption de composés organiques volatils sur charbon actif : régénération in situ du charbon par chauffage par induction électromagnétique." Pau, 1994. http://www.theses.fr/1994PAUU3015.
Full textAbstract:
La première partie de la thèse a pour but de caractériser les liens entre les composés organiques volatils adsorbés et le charbon actif. La thermogravimétrie a permis de déterminer les vitesses de désorption en fonction de la température ainsi que la température à laquelle la vitesse de désorption est maximale. Une étude statistique menée sur les résultats obtenus a permis de mettre en évidence l'influence prépondérante jouée par la réfraction molaire, le moment dipolaire et la masse molaire sur les paramètres précédents. Les énergies d'interactions mises en jeu sont déterminées par calorimétrie différentielle à balayage. L'influence de la tension superficielle est mise en évidence. Les composes étudiés donnent lieu à une physisorption permettant d'envisager une régénération in situ du charbon par chauffage inductif. La deuxième partie est consacrée à l'étude de l'adsorption des composés organiques volatils sur charbon actif. L'étude en réacteur ferme fait apparaître une adsorption de type Langmuir pour les essais effectues en phase gazeuse, de type B. E. T. Pour ceux menés en phase aqueuse. L'étude en régime dynamique a montré l'intérêt des plans d'expériences pour un dimensionnement global de filtre à charbon. La dernière partie s'intéresse à la régénération de lit de charbon à l'aide de l'induction électromagnétique. L'étude révèle l'influence prépondérante de la nature du charbon sur l'efficacité du chauffage. Une autre caractéristique importante est l'augmentation des rendements avec les dimensions du lit. Enfin, un dimensionnement de filtre est proposé dans la perspective de transfert technologique du procédé.
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Fu, Yong 1948. "Solid activity coefficients of phosphate adsorbed by soil." Thesis, The University of Arizona, 1988. http://hdl.handle.net/10150/276722.
Full textAbstract:
The data of 14 soils were used to compute the ion activity product (IAP), the ratio of the ion activity product and to the solubility product (Ksp) of the pure minerals (IAP/Ksp) and to estimate the solid activity coefficients (SAC) of the soil components. The value of IAP and SAC of AlPO4 differs from soil to soil and increases with increasing P added to soil in acid soils and for calcium phosphate in basic soils. Magnesium apparently did not cause P adsorption or precipitation in the soils studied. The SAC of aluminum phosphate ranged from 10 to 10000 in acid soils. The mole fraction of the total phosphate in soil seemed to be a more satisfactory basis for calculating the concentration of the solid phase than was measurements of the available phosphate.
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ARAUJO, ENEAS F. de. "Purificacao de hexafluoreto de uranio." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 1986. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/9876.
Full textAbstract:
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Dissertacao (Mestrado)
IPEN/D
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP
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Benaïssa, Houcine. "Adsorption de propane et propylène sur corps microporeux." Grenoble INPG, 1988. http://www.theses.fr/1988INPG0106.
Full textAbstract:
Prevision des equilibres d'adsorption de melanges gazeux a partir de la seule connaissance des equilibres des gaz purs. Etude de l'adsorption du melange propane-propylene sur la zeolite 13x et le charbon actif microporeux a 23 et 50**(o)c et de 0,2 a 101kpa
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Cosnier, Frédéric. "Contribution à l'étude de l'adsorption et de la désorption de composés organiques volatils chlorés sur charbons actifs." Nancy 1, 2004. http://www.theses.fr/2004NAN10156.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse est consacré à l'étude de l'adsorption et de la désorption de l'eau et de composés organiques volatils (COVs) chlorés en mode statique (isothermes d'adsorption) et en mode dynamique (courbes de percée) sur des charbons actifs (CAs) de diverses natures (CAs granulaires et fibres de carbone activées). Le but visé est la séparation des constituants d'un mélange de COVs chlorés sur lit fixe de CA en présence ou non de vapeur d'eau. Nous avons montré que la texture poreuse et la chimie de surface des matériaux ainsi que les caractéristiques physico-chimique des sondes ont un rôle prépondérant sur leurs mécanismes et leurs cinétiques d'adsorption (ou de désorption). Une attention particulière a été portée sur l'influence de la présence d'humidité : aux forts taux d'humidité relative, les propriétés d'adsorption (capacité et cinétique) des CAs vis à vis des COVs sont considérablement affectées. La séparation du couple dichlorométhane/trichloroéthylène est très satisfaisante quelles soient les conditions expérimentales. Enfin, une étude exploratoire sur les possibilités d'hydrophobisation des CAs par greffage de groupements apolaires en phase liquide a été entreprise pour limiter les effets de la présence d'eauAdsorption and desorption of water and chlorinated volatile organic compounds (VOCs) in static (adsorption isotherms) and dynamic conditions (breakthrough curves) have been performed on different activated carbons (ACs) (granulated ACs and activated carbons fibers) with different textural characteristics and surface chemistry. The main objective of this study is to separate the different component of a chlorinated VOCs mixture in the presence or not of water vapor. It appears that both porous texture and surface chemistry of ACs as physicochemical characteristics of the probes have a strong influence on their adsorption (or desorption) process (mechanism and kinetics). A special attention has been drawn on the influence of the water presence: at high relative humidity rate, ACs adsorption properties (adsorbed amount and kinetics) for chlorinated VOCs are strongly affected. Separation of the dichloromethane/trichloroethylene mixture has been successfully realized whatever the experimental conditions. Last, an exploratory study on the AC hydrophobisation possibilities by the graphting of non-polar groups in liquid phase has been undertaken in order to limit the water presence effects
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Ming, Loh Kong. "Etude de la compétition d'adsorption entre les composés oxygénés et les hydrocarbures sur les tamis moléculaires." Lyon 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LYO10308.
Full text
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Abbasi, Wasim Ahmed. "Adsorption of uranium from aqueous solution using conventional, modified and solvent-impregnated active carbons." Thesis, Loughborough University, 1992. https://dspace.lboro.ac.uk/2134/33124.
Full textAbstract:
The use of active carbon (AC) as a potential adsorbent for the removal of uranium from aqueous solution has been investigated. Two principal areas have been studied i.e. uranium adsorption from near-neutral and dilute acidic solutions and uranium adsorption from concentrated acid solutions. The aqueous solution matrix used was nitric acid. In the former case commercial (as-received) and oxidized active carbons were investigated. It was noticed that oxidation of as-received ACs with nitric acid solution significantly improves the adsorption capacity of uranium from both near-neutral and dilute acidic solutions. Oxidized ACs were particularly effective in dilute acidic solution , whilst as-received ACs have shown little uranium sorption. Batch equilibrium isotherms were constructed to compare the adsorption capacities of as-received and oxidized ACs. The batch kinetics of uranium adsorption was studied and a column experiment was performed.
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Rojas, Devia Carolina. "Biogaz en vue de son utilisation en production d'énergie : séparation des siloxanes et du sulfure d'hydrogène." Phd thesis, Ecole des Mines de Nantes, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00824324.
Full textAbstract:
Ce travail présente une étude de procédé de traitement des siloxanes et de l'H2S appliqué à la purification des biogaz. Une approche bibliographique montre l'intérêt de développer de nouveaux procédés de traitement à faible coût pouvant s'intégrer facilement dans une filière complète de purification des biogaz. Une partie de l'étude est consacrée aux possibilités de traitement par transfert gaz-liquide dans des huiles. Cette technique est comparée à un procédé plus classique de traitement par adsorption sur charbon actif. Les résultats ont montré que ces 2 techniques étaient complémentaires, l'absorption dans une huile utilisée pour le traitement de fortes concentrations et l'adsorption sur charbon actif en traitement definition. Une autre partie de l'étude a été consacrée au traitement de l'H2S. Les niveaux d'abattement requis étant de plus en plus bas, l'approche choisie est celle d'un traitement definition en complément des traitements principaux classiques. Le procédé étudié est celui d'un système par physi-adsorption sur charbon actif en tissu pre-humidifié. Celui-ci est régénéré in situ par chauffage électrique direct et mise en dépression du réacteur. L'étude des conditions opératoires a permis d'établir des paramètres de régénération et des conditions de traitement permettant de réaliser des cycles pérenne. L'intérêt réside ici dans les conditions douces de température et de pression utilisées pour la régénération.
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Elayadi, Houda. "Comparaison physico-chimique et sites catalytiques entre les solides Au/CeO2 préparés par deux méthodes différentes : déposition-précipitation et imprégnation." Littoral, 2010. http://www.theses.fr/2010DUNK0269.
Full textAbstract:
Deux catalyseurs 4%Au/CeO2 ont été préparés par deux méthodes différentes : déposition-précipitation (DP) et imprégnation (Imp). L’analyse par DRX, MEB et MET a permis de mettre en évidence la présence des nanoparticules d’or dans le solide DP et des grosses particules d’or à côté de nanoparticules pour le catalyseur Imp. Dans la suite, les deux catalyseurs ont été testés dans trois réactions : oxydation totale du propène, oxydation de CO et combustion du noir de carbone. Dans les trois réactions, le catalyseur DP a représenté une meilleure activité comparée à celle du catalyseur Imp. Cette activité a été reliée à la présence des nanoparticules d’or sur la surface du catalyseur DP, à la meilleure dispersion de ces particules et enfin à la présence d’une quantité, plus importante que dans l’imprégné, de l’or chargé positivement à côté de l’or métallique et les ions O2- du réseau de CeO2. La faible activité catalytique du catalyseur Imp a été corrélée à la présence, à côté des nanoparticules, des grosses particules d’or et à la forte teneur en chlorures dans ces catalyseurs car ces derniers sont considérés comme poison catalytique. Dans l’objectif d’étudier les propriétés oxydo-réductrices, les deux catalyseurs DP et Imp, ont subi un traitement sous vide à 400°C pendant une heure avant de faire adsorber l’air sur les deux solides et les caractériser par la technique de la RPE. Deux signaux complètement différents ont été mis en évidence: un signal avec g- < g// sur le DP et un signal M avec g- > g// sur le catalyseur Imp. Le signal obtenu sur le DP a été attribué à l’espèce O2- alors l’attribution du signal M a nécessité une étude plus approfondie. L’adsorption de l’air sur les solides x%Au/CeO2 (Imp), où 0 = x= 4, a montré, par la RPE, la présence d’un signal P à côté du signal M pour les faibles teneurs en or. Suite aux résultats obtenus par l’adsorption des molécules : O2, N2, O2+N2 ou air, (O2 puis N2) ; (N2 puis O2), NO, N2O et NO2, nous avons attribué le signal P à O2- , NO2 2- ou NO3 2- et le signal M à NO, O- ou N2O-. Les produits azotés peuvent être considérés comme des produits intermédiaires ou finaux. A partir de tous les résultats obtenus, nous avons proposé des mécanismes correspondant à ces formationsTwo 4%Au/CeO2 catalysts have been prepared by two different methods : deposition-precipitation (DP) and impregnation (Imp). From the XRD, SEM and TEM study, nanoparticles of gold have been evidenced in the DP catalyst and agglomerates nearby nanoparticles in the Imp solid. Compared to the Imp solid, the DP catalyst showed a better catalytic activity in the CO oxidation reaction, the total oxidation of propene and the combustion of carbon black (soots). This difference in the activity is related to the presence of well-dispersed gold nanoparticles on the DP solid surface and a significant quantity of Aun+ located nearby the metallic gold and the O2- ions of the ceria lattice. The weak activity of the Imp catalyst is correlated to the presence on the surface of gold agglomerates and an important amount of chloride ions. These latter species are known as inhibitor in calatysis. In order to elucidate the redox properties of both DP and Imp catalysts, the solids have been degassed and treated under vacuum at 400°C for 1h before the absorption of air. Therefore, the two catalysts have been studied with the EPR technique. Two signals completely different have been evidenced : the first one with g- < g// on DP and the other one, denoted M, with g- > g// on the Imp catalyst. The DP signal has been attributed to O2- species whereas, the attribution of M signal has needed of more detailed study. In fact, the adsorption of air on x%Au/CeO2 (Imp) solids, where 0 <(or egal) x <(or egal) 4, has shown using the EPR technique, the appearance of a new P signal nearby of the M signal for Au contents less than x = 2. 5. From EPR results obtained after absorption, on x%Au/CeO2 (Imp) solids, O2, N2, O2+N2 or air, O2 before N2 ; N2 before O2, NO, N2O and NO2, the P signal has been attributed to O2- , NO2 2- or NO3 2- and M signal M to NO, O- or N2O-. The Nox formed can be considered as intermediate or final products. From these results mechanisms corresponding to all the formed products have been proposed
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STOPA, LUIZ C. B. "Quitosama Magnética para remoção de urânio (VI)." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 2007. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/11681.
Full textAbstract:
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Dissertação (Mestrado)
IPEN/D
Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP
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Navaei, Milad. "Quartz crystal microbalance adsorption apparatus for high pressure gas adsorption measurements in nanomaterials." Thesis, Georgia Institute of Technology, 2011. http://hdl.handle.net/1853/41057.
Full textAbstract:
The primary objective of this study was to develop a sensitive and cost-effective sorption system to analyze adsorption and diffusion of different gases on micro porous materials and nanotubes. A high pressure Quartz Crystal Microbalance (QCM) based adsorption apparatus for single-component gas was developed. A QCM is an acoustic-wave resonator in which the acoustic wave propagates through the crystal. Therefore, it is highly responsive to addition or removal of small amounts of mass adsorbed or deposited on the surface of the crystal. This mass sensitivity makes the QCM an ideal tool for the study of gas adsorption. The QCM-based adsorption apparatus is advantageous over the commercialized none-gravimetric and gravimetric equipment in a way that it is low-cost, highly sensitive and accurate for mass sorption applications, satisfactorily stable in a controlled environment, and can be used for thin films.
The high pressure apparatus was calibrated using Matrimid 5218, whose thermodynamic properties and adsorption parameters are known. The Matrimid was spin-coated onto a 14 mm-diameter QCM, and sorption equilibrium data for were obtained for CO₂ gas at 25, 30, 48, and 52 ºC and partial pressure range between 0 to 4 bar. In order to compare the experimental data with available literature data, the experimental data was fitted into a dual-mode adsorption model. The model results from Henry's law and a Langmuir mechanism. Comparison of the experimental adsorption isotherm of Matrimide for CO₂ gas with literature data showed reasonable agreement between the experimental and literature data.
In this study, the adsorption parameters of aluminosilicate nanotubes are observed. Aluminosilicate nanotubes are ideal materials for chemical sensing, molecule separation, and gas storage; hence, there is a need for adsorption and diffusion data on this material.
The adsorption of CO₂, N₂, and CH₄ gases on aluminosilicate nanotubes samples has been studied in the temperature range of 20° to 120° Celsius and pressure range of 0 to 8 bar. The experimental results yield the CO₂ and N₂ heat of adsorptions of -32.9 and -28.1 kJ/mol respectively.
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Zghida, Haïfa. "Utilisation de ligno-celluloses cationiques pour la dépollution des eaux : application à la sorption de surfactants et des oxy-anions du chrome." Lyon 1, 2002. http://www.theses.fr/2002LYO10042.
Full textAbstract:
Des ligno-celluloses de diverses origines ont été modifiées par greffage de groupes ammonium quaternaire en vue de leur utilisation comme adsorbant pour des polluants présentant un caractère anionique. Les capacités d'adsorption Ca sont modulables selon les conditions expérimentales et varient de 0,3 à 1,32 millimole de sites ammonium par gramme de support. Des surfactants anioniques, le dodécyl sulfate de sodium et le dodécyl benzène sulfonate de sodium, et l'anion oléate sont rapidement adsorbés et solidement retenus sur ces supports grâce à une interaction ionique forte. Les quantités de chaque polluant adsorbées Qa dépendent de la valeur de Ca, mais quel que soit le support utilisé, le rapport Qa/Ca correspond à une stoechiométrie 1/1. D'autres polluants très toxiques, les oxy-anions du chrome VI, ont un comportement très semblable, mais avec Qa/Ca égal à 1/1 pour l'ion chromate et 1/2 pour l'ion dichromate. Dans le cas des molécules à propriétés tensio-actives, cette première fixation d'anions sur les sites cationiques peut entraîner l'agrégation d'autres surfactants, identiques ou différents, voire zwitterioniques, grâce aux interactions entre les chaînes hydrophobes, à condition de maintenir le milieu au repos. La valeur de Qa/Ca atteint alors 1,8-2,5. L'ensemble des résultats obtenus a été traité par les modèles de Langmuir, Freundlich et Jossens. Seul ce dernier rend bien compte du processus d'adsorption sur tout le domaine de concentration utilisé. En raison de la forte interaction ionique, la désorption des polluants, une fois le support saturé, est difficile à réaliser, il faut utiliser des solutions salines de force ionique élevée et opérer bien au-dessus de la température ambiante.
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Canard, Gabriel. "Matériaux hybrides organiques-inorganiques incorporant des métallocorroles de cobalt(III) : application à l'adsorption sélective du monoxyde de carbone." Dijon, 2004. http://www.theses.fr/2004DIJOS046.
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Christiaen, Anne-Claire. "Adsorption of water and carbon monoxide on Cu₂O(111) single crystal surfaces." Thesis, This resource online, 1994. http://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-11102009-020324/.
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Gorse, Joseph III. "CHARACTERIZATION OF THE SOLID-LIQUID INTERFACE ON CHEMICALLY MODIFIED PARTICULATE SURFACES (CHROMATOGRAPHY, ISOTHERM)." Diss., The University of Arizona, 1985. http://hdl.handle.net/10150/188088.
Full textAbstract:
A method for representing solid-liquid sorption behavior of solutes by a two step equilibrium is shown to correlate well with observed sorption behavior. By fitting a three term expression to isotherm plots of solute surface concentration vs. the concentration in the bulk solvent the two distribution constants as well as the maximum sorption capacity are determined. Isotherms for hydrocarbon-modified silica are determined for various solvents and solutes. Interpretation of sorption behavior is presented in terms of values determined for sorption capacity and the distribution coefficients. The isotherm model parameters are shown to correlate to the chromatographic retention parameter, k'. Sorption capacity is proposed as a more meaningful representation of the chromatographic phase ratio. Reversed-phase chromatographic retention and efficiency are shown to be affected by ion modifiers as well as the temperature history of a system when a totally aqueous mobile phase is used. The dynamic nature of the octylsilane modified surface is discussed in terms of changes which are induced by cations exchanged on the silica surface and imbibed organic solvent in the bonded hydrocarbon chain previously used to condition the surface. Both polar and non-polar solutes are used and their retention behavior allows interpretation of changes in specific regions of the surface. The development of magnetic Field-Flow Fractionation (Magnetic FFF), a separation technique for small magnetic particles, is described as well as the parameters which affect such separations. The use of a FFF device to characterize small particle suspensions is demonstrated. The change in turbidimetric response of iron oxide particle suspensions in a spectrophotometric device under the influence of a magnetic field is interpreted in terms of the difference in particle shape.
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Sahel, Abdelkrim. "Contribution à l'étude en régime dynamique de la sorption sur charbon actif de molécules organiques. Comparaison et simplification de différents modèles." Limoges, 1993. http://www.theses.fr/1993LIMO0190.
Full textAbstract:
La modelisation de l'adsorption sur charbon actif en regime dynamique fait l'objet de nombreux travaux. Les modeles proposes pour rendre compte de la duree de vie des filtres ou de la representation des courbes de fuite ne sont pas toujours bien adaptes au phenomene reel ou sont tres complexes d'utilisation. Nous avons essaye de faire le point sur ces differents modeles, de montrer leurs origines communes, souvent a partir des equations de bohart-adams, les approximations apportees limitant leur domaine d'application, les grandeurs qu'ils permettent de determiner: capacite maximum d'adsorption, coefficient cinetique d'adsorption, vitesse de deplacement du front d'adsorption. . . De tous ces modeles, un seul (clark, 1987)) permet une bonne representation des courbes de percee. Nous avons etabli une regression lineaire qui facilite la determination des parametres necessaires au calcul des courbes de fuite. Tous ces modeles ont ete testes que les resultats experimentaux obtenus pour l'adsorption d'un tensioactif anionique: le decylsulfonate de sodium (clos), le 2,6 diisopropylphenol (dip) et des composes azotes, la phenylalanine et la thiouree, et ceci sur six colonnes de sections identiques (1,45 cm#2) et de hauteurs differentes de charbon actif; des vitesses de passage de l'ordre de 3, 6, 9, et 12 m. H##1 et des concentrations variables ont ete etudiees. Les parametres obtenus a l'aide des modeles ont ete relies aux conditions operatoires. Nous avons etudie egalement les phenomenes de competition de l'adsorption en solution aqueuse de deux micropolluants le clos et le dip
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Narayan, Shankar B. "Measurement of diffusion and adsorption in porous adsorbents." Thesis, McGill University, 1985. http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=73968.
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Jauberty, Loïc. "Adsorption des radionucléides en solution par les écorces forestières : obtention et mise en oeuvre d'un agro-matériau sur un ancien site minier uranifère." Limoges, 2011. http://www.theses.fr/2011LIMO4055.
Full textAbstract:
Ce travail démontre qu’un matériau naturel tel que l’écorce d’origine forestière peut efficacement se substituer aux résines échangeuses d’ions synthétiques dans des procédés industriels de dépollution des eaux contaminées par des éléments traces métalliques (ETM). Un tel procédé, qualifié de biosorption, a été plus particulièrement étudié dans le cas de l’uranium. Des essais préliminaires réalisés en condition de laboratoire ont été conduits en batch sur des écorces de Douglas préalablement activées. Les conditions physico-chimiques optimales du processus de biosorption tout comme sa modélisation mathématique selon les isothermes de Langmuir ont ensuite été étudiées. Les résultats obtenus permettent d’estimer notamment les valeurs de capacité maximale d’adsorption (qmax) et d’affinité (b) qui, dans le cas de l’uranium, s’établissent respectivement à 1,25 méq/g (soit 149 mg U/g) et 8,3 L/méq. Tout d’abord développé à l’échelle du laboratoire, le procédé a été transféré à l’échelle préindustrielle en partenariat avec la société Pe@rl. Dans ce cas, des essais menés sur un ancien site minier de la société AREVA NC (site de Margnac-Pény, Haute-Vienne) confirment les performances du système. Les données recueillies à cette occasion sont par ailleurs cohérentes avec celles qui sont issues de l’exploitation du logiciel de simulation CHESS, ce qui nous permet d’envisager l’optimisation de l’exploitation industrielle du procédé de biosorption. Enfin, nos travaux démontrent que les écorces peuvent être modifiées chimiquement par oxydation ou greffage de sites d’adsorption spécifiques, augmentant ainsi leurs capacités maximales d’adsorption tout comme leurs affinités vis-à-vis de l’uraniumThis work shows that a natural material such as forest bark can effectively substitute for synthetic ion exchange resins for industrial water pollution control. Such a process, named biosorption, was particularly studied in the case of uranium. It was first characterized in batch condition with activated Douglas fir barks. Optimal physicochemical conditions of biosorption process as well as its mathematical modelling through Langmuir isotherms were then studied. The results led to the evaluation of the maximal adsorption capacity (qmax) and affinity (b) that, for uranium, reaches 1. 25 meq/g (149 mg U/g) and 8. 3 L/meq respectively. First developed at the laboratory scale, this technology was, thanks to the support of the Pe@rl Company, transferred and tested through a pilot project under industrial conditions with contribution of AREVA NC (division minière at Margnac Pény, Haute-Vienne, France). Data collected during experiments were found to be in accordance with those obtained with the CHESS simulation software, which allows us to consider an optimization of the biosorption process at the industrial scale. Finally, our work shows that chemical modification of barks, either by oxidation or grafting of specific adsorption sites, results in increases of their maximum adsorption capacities as well as their affinities for uranium
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Perrin, Amandine. "Contribution à l'étude du stockage du méthane par adsorption." Nancy 1, 2004. http://www.theses.fr/2004NAN10125.
Full textAbstract:
Le gaz naturel, dont le constituant majoritaire est le méthane, est une alternative aux dérivés pétroliers dont la pénurie est annoncée. Le méthane est un carburant "propre" et abondant, mais dont le stockage pose problème en raison de sa très faible densité. Deux voies de stockage ont été envisagées. L'adsorption du méthane a été étudiée dans des charbons microporeux optimisés. Ils ont été préparés par activation chimique de poudres anthracite avec de la soude, et ont été ensuite compactés. L'association de hautes capacités d'adsorption et de hautes densités apparents a finalement permis de franchir l'objectif des 150 volumes de méthane délivrés par volume de réservoir à 20ʿC et 3. 5 MPa. La formation d'hydrates de méthane a aussi été observée dans des charbons micro et mésoporeux, à 2ʿC et aux pressions supérieures à 4 MPaNatural gas, which methane is the main component, is an alternative fuel. It is abundant and has clean burning characteristics; however its storage is difficult due to its very low density. Two storage routes were investigated. Methane adsorption was studied in optimized microporous carbons. They were prepared by chemical activation of anthracite powders with sodium hydroxide, and were then compacted. Associating both high adsorptive capacities and high apparent densities finally allowed exceeding the target of 150 volumes of methane delivered per volume of storage vessel at 20ʿC and 3. 5 MPa. Formation of methane hydrates was also observed in micro mésoporous carbons, at 2ʿC and at pressures higher than 4 MPa
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Robinson, Kevin G. "Influence of organic matter on the sorption and bioavailability of 2,4,6-trichloro-(¹⁴C)-phenol." Diss., This resource online, 1990. http://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-08082007-114313/.
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Peters, Richard Edward. "An experimental apparatus for the measurement of sorption isotherms of moisture in porous building materials." Thesis, This resource online, 1992. http://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-09122009-040234/.
Full text
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Mauviel, Guillain. "Transport multi-composants dans les polymères : séparation hydrocarbures / hydrogène par membrane à sélectivité inverse." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2003. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_2003_MAUVIEL_G.pdf.
Full textAbstract:
La séparation hydrocarbures / hydrogène par membrane à sélectivité inverse est étudiée. Le premier objectif est d'élaborer des matériaux dont la sélectivité est accrue. Des composites silicone - charges minérales sont réalisées, mais l'amélioration attendue n'est pas observée. Le second objectif est de modéliser le transport de plusieurs pénétrants dans les élastomères. En effet, le modèle de perméabilité ne permet pas de décrire correctement la perméation lorsque des vapeurs sont présentes. Dès lors, plusieurs phénomènes sont considérés: l'interdépendance diffusionnelle, la synergie de sorption, le gonflement et l'entraînement convectif. La dépendance des diffusivités avec la composition est représentée par la théorie du volume libre. La résolution numérique du modèle permet de prédire correctement les flux en mélange à partir des mesures sur les corps purs. Pour les systèmes étudiés, l'interdépendance diffusionnelle est prépondérante et la synergie de sorption ne peut être négligéeHydrocarbon / hydrogen separation by reverse selectivity membranes is investigated. The first goal is to develop materials showing an increased selectivity. Silicone membranes loaded with inorganic fillers have been prepared, but the expected enhancement is not observed. The second goal is to model the multi- component transport through rubbers. Indeed the permeability model is not able to predict correctly permeation when a vapour is present. Thus many phenomena have to be considered: diffusional interdependancy, sorption synergy, membrane swelling and drag effect. The dependence of diffusivities with the local composition is modelled according to free-volume theory. The model resolution allows to predict the permeation flow-rates of mixed species from their pure sorption and diffusion data. For the systems under consideration, the diffusional interdependancy is shown to be preponderant. Besides, sorption synergy importance is pointed out, whereas it is most often neglected
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Davis, James Hal 1956, and James Hal 1956 Davis. "Sorption and desorption of benzene and para-xylene on an unsaturated desert soil." Thesis, The University of Arizona, 1989. http://hdl.handle.net/10150/291366.
Full textAbstract:
A series of bench-scale experiments was carried out to determine the rate and efficiency with which benzene and p-xylene, components of gasoline, could be removed from an unsaturated soil by air stripping. Glass columns, 30 cm in length, were packed with soil and wetted to volumetric moisture contents of 10 and 18 percent. Air saturated with one of the volatile organic compounds (VOCs) was used to load the column. Clean air was used to strip the contaminant from the soil. Benzene and p-xylene concentrations in the soil water and air were reduced four orders of magnitude after a few hours (2-8) of stripping. Benzene was removed faster than p-xylene. Air flow was the rate-limiting step early in the stripping, however slow desorption from the soil became rate-limiting as the stripping progressed. As moisture content increased the rate of removal of both contaminants decreased.
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Forsling, Scott A. "Sorption and biodegradation of phenanthrene in soils." Thesis, This resource online, 1994. http://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-11102009-020357/.
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Delgado, Cano Beatriz. "Caractérisation des matériaux commerciaux et synthétisés destinés à adsorber le méthane et l'oxyde nitreux présents dans des émissions gazeuses et modélisation de l'adsorption." Doctoral thesis, Université Laval, 2017. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27771.
Full textAbstract:
Les activités humaines ont généré une augmentation importante de la concentration de gaz à effet de serre (GES) au cours des 150 dernières années, ce qui est relié à plusieurs problèmes environnementaux, tels que le réchauffement planétaire et les changements climatiques. Le secteur agricole contribue de 8 à 10% aux émissions totales de GES dans l'atmosphère, et les principaux GES émis sont le dioxyde de carbone (CO₂), le méthane (CH₄) et l’oxyde nitreux (N₂O). Le contrôle et la quantification de ces émissions requièrent des technologies qui permettent de les capturer et ou les dégrader, par exemple par adsorption. L'objectif du présent projet est de caractériser des matériaux qui puissent être utilisés comme adsorbants des GES et de décrire leurs cinétiques d’adsorption afin d’avoir l’information qui permette de sélectionner des adsorbants pour capturer le CH₄ et le N₂O à des basses concentrations et à température et pression ambiantes. Pour adsorber le CH₄, des adsorbants commerciaux et synthétiques ont été utilisés. Les adsorbants choisis ont été des zéolithes, un biocharbon conditionné au laboratoire et un ZIF (« Zeolitic imidazolate framework », ZIF-8) synthétisé au laboratoire. Ce dernier a été employé aussi pour adsorber du N₂O. La capacité d’adsorption de CH₄ et de N₂O a été évaluée pour chaque adsorbant par de tests dynamiques d’adsorption du gaz sous conditions ambiantes. Des zéolithes commerciales sous forme de billes ou d’extrudés et de poudre ont été caractérisées physiquement et chimiquement afin de corréler leurs propriétés avec la capacité d'adsorption de CH₄. L’effet de la structure et de la composition chimique sur la capacité d'adsorption de CH₄ ont été analysées. La capacité d'adsorption du CH₄ par les zéolithes commerciales a été étudiée à 30°C, à pression atmosphérique et à pressions partielles du CH₄ inférieures à 0,40 kPa (4000 ppm CH₄). L’isotherme d’adsorption de Freundlich a ajusté correctement aux données expérimentales. Il a été observé que la capacité d’adsorption du CH₄ augmentait avec la surface spécifique et le volume de pores, tandis qu’elle diminuait avec le rapport Si/Al et la température. Egalement, les zéolites sous forme de poudre ont présenté des capacités d’adsorption du CH₄ plus élevées que les zéolithes sous forme de billes ou d’extrudés. Du biocharbon obtenu par torréfaction du carton ciré a été traité chimiquement avec KOH et caractérisé. La caractérisation physique, chimique et thermique du carton ciré torréfié et des échantillons traités chimiquement permet de prédire la durabilité des échantillons et de corréler ses propriétés avec sa capacité d’adsorption. La capacité d'adsorption du CH₄ par le biocharbon a été étudiée à 30°C, à pression atmosphérique et à pressions partielles du CH₄ inférieures à 0,40 kPa (4000 ppm CH₄). L’isotherme d’adsorption de Freundlich a ajusté les données expérimentales. La capacité d'adsorption augmentait avec le temps de torréfaction et diminuait avec le traitement chimique. Le ZIF-8 a été obtenu par synthèse solvothermale et caractérisé physiquement et chimiquement afin de corréler ses propriétés avec sa capacité d'adsorption du CH₄ et du N₂O. La capacité d'adsorption du CH₄ et du N₂O a été étudiée à 30 °C et à pression atmosphérique, tandis que les pressions partielles du CH₄ et N₂O ont été inférieures à 0,40 kPa pour le CH₄ (4000 ppm CH₄) et à 0,10 kPa pour le N₂O (1000 ppm N₂O). L’isotherme d’adsorption de Freundlich ajuste correctement les donnés expérimentales. En plus, de l’adsorption d’un mélange de CH₄ et N₂O a été étudié et la courbe de percé du CH₄ est affecté pour le N₂O. Parmi les différents matériaux utilisés lors de l’adsorption du CH₄ à 30 ºC et à pressions partielles de CH₄ inférieures à 0,40 kPa (4000 ppm CH₄), les biocharbons présentent la capacité d’adsorption la plus élevée, suivis par le ZIF-8 et les zéolithes commerciales.Human activities contributed with a significant increase in GHG concentrations over the past 150 years and they are related to environmental issues, such as global warming and climate change. The agricultural sector contributes 8 to 10% of total GHG emissions to the atmosphere, being carbon dioxide (CO₂), methane (CH₄) and nitrous oxide (N₂O) the main GHGs emitted. The control and quantification of these emissions requires technologies which can capture and or degrade these GHG, for example by adsorption. The objective of this project is to characterize adsorbents and to describe their adsorption kinetics in order to select the most suitable for the adsorption of CH₄ and N₂O at low concentration and at ambient temperature. For CH₄ adsorption, commercial and synthesized adsorbents were tested. The selected adsorbents were commercial zeolites, laboratory conditioned biochar and synthesized ZIF ("Zeolitic imidazolate framework"). ZIF was also used for N₂O adsorption. The adsorption capacity of CH₄ and N₂O for each adsorbent was evaluated by dynamic adsorption tests of the gas under atmospheric conditions. Commercial zeolites, in the form of pellets and powders, were physically and chemically characterized in order to correlate their properties with its CH₄ adsorption capacity. The effect of zeolites structure and chemical composition on the adsorption capacity of CH₄ was evaluated for zeolites in the form of pellets and powders. CH₄ adsorption capacity of commercial zeolites was studied at 30 °C, atmospheric pressure and at CH₄ partial pressures lower than 0.40 kPa (4000 ppm CH₄). Freundlich isotherm fitted the experimental data of CH₄ adsorption. The adsorption capacity of CH₄ increased with the surface area and pore volume, while decreased with the Si/Al ratio and temperature. Furthermore, the zeolites in powder form exhibited higher CH₄ adsorption capacities than those of zeolites in pellets. The torrefied cardboard was chemically treated with KOH and it was physically, chemically and thermally characterized to correlate its properties with its CH₄ adsorption capacity and to predict the durability of the samples. The adsorption capacity of CH₄ of torrefied cardboard was studied at 30 °C, atmospheric pressure and CH₄ partial pressures lower than 0.40 kPa (4000 ppm CH4). The Freundlich adsorption isotherm fitted correctly the experimental data. CH4 adsorption capacity increased with torrefaction time and decreased with chemical treatment. ZIF-8 was obtained by solvothermal synthesis and was physically and chemically characterized in order to correlate its properties with its adsorption capacity of CH₄ and N₂O. The adsorption capacity of CH₄ and N₂O was studied at 30 °C and atmospheric pressure, while the partial pressures of CH₄ and N₂O evaluated were lower than 0.40 kPa for CH₄ (4000 ppm CH₄) and lower than 0.10 kPa for N2O (1000 ppm N₂O). The experimental adsorption of CH₄ an N₂O was fitted by Freundlich isotherm. Furthermore, the adsorption of a mixture of CH₄ and N₂O was evaluated, being CH₄ breakthrough influenced in the presence of N₂O. Among the different materials used for CH₄ adsorption at 30 ºC and partial pressures lower than 0.40 kPa (4000 ppm CH₄), biocharbons presented the highest adsorption capacity, followed by ZIF- 8 and commercial zeolites.
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Luciani, Laurent. "Adsorption de molécules tensioactives du type alkylpoléthoxy sulfate de sodium à l'interface oxyde minéral - solution aqueuse." Aix-Marseille 3, 1995. http://www.theses.fr/1995AIX30048.
Full textAbstract:
Cette etude concerne l'adsorption de molecules tensioactives a l'interface oxyde mineral/solution aqueuse. Les systemes etudies incluent divers types de solides tels que quartz, kaolin, alumine, dioxide de titane en presence de tensioactifs classiques (sds, c#1#4tabr, tritons) et avec des tensioactifs moins etudies du type alkylpolyethoxy sulfate de sodium. L'adsorption a l'interface solide divise/solution est caracterisee par les methodes suivantes: determinations des isothermes d'adsorption (methode des restes), microcalorimetrie de deplacement, electrophorese des particules. D'autre part, l'application de l'ellipsometrie a l'etude de l'interface surface plane solution a permis de: determiner de maniere directe les isothermes d'adsorption, avoir une indication sur l'epaisseur de la phase adsorbee, examiner in situ l'influence du ph. L'apport de ce travail se situe a deux niveaux. D'une part, sur le plan experimental nous mettons en evidence l'interet de l'ellipsometrie pour l'etude cinetique, thermodynamique et conformationnelle de l'adsorption a l'interface solide/liquide de molecules tensioactives. D'autre part, en ce qui concerne les resultats obtenus avec les alkylpolyethoxy sulfates de sodium, nous montrons le role predominant de la fonction anionique pour rendre la molecule adsorbable ou non, alors que c'est la longueur de la chaine oxyethylenique qui semble controler la structure des agregats superficiels
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Decrette, Armelle. "Etude par simulation numérique de la dynamique moléculaire de l'adsorption de l'éthylène et du n-butane dans la silicate-1 : modélisation des spectres d'absorption infrarouge et de la cinétique d'adsorption." Dijon, 2004. http://www.theses.fr/2004DIJOS076.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est de développer un outil de simulation numérique de dynamique moléculaire pour l'étude de l'adsorption des gaz dans les solides poreux. Deux thématiques de recherche sont visées : la diffusion d'hydrocarbures linéaires et branchés en C6 sur une silicalite par manométrie hors d'équilibre, et l'adsorption du trichloroéthène et du tétrachloroéthène sur une silicalite par spectroscopie infrarouge. La mise en place de ces thématiques étant difficile avec de telles molécules, nous avons travaillé sur des molécules moins complexes : le butane pour la diffusion, et l'éthylène pour la spectroscopie infrarouge. L'outil de simulation numérique mis en place repose sur le principe de la dynamique moléculaire hors équilibre transitoire. Il permet d'étudier les équilibres et la cinétique d'adsorption selon des protocoles inspirés de ceux utilisés expérimentalement. Des données d'adsorption à l'équilibre et des propriétés dynamiques et vibrationnelles peuvent être obtenuesThe objective of this work is to develop a tool for molecular dynamics simulation for the study of the adsorption of gases in the porous solids. Two sets of themes of research currently under development are particularly aimed: hydrocarbon diffusion linear and connected in C6 on a silicalite by manometry out of equilibrium, and the adsorption of trichloroethene and tetrachloroethene on a silicalite by infrared spectroscopy. The implementation of this new set of themes of modelling being difficult with such molecules, we decided to work on less complex molecules: butane for the study of the diffusion, and ethylene for the infrared spectroscopy. The tool for numerical simulation set up rests on the principle of molecular dynamics except transient equilibrium. It makes it possible to study equilibria and the kinetics of adsorption according to protocols inspired by those used in experiments. Data of adsorption to equilibrium as well as dynamic properties and vibrational can be determined
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Dufau, Nathalie. "Organisation de la phase adsorbée dans des matériaux microporeux modèles : étude thermodynamique structurale et dynamique." Aix-Marseille 3, 2000. http://www.theses.fr/2000AIX30083.
Full textAbstract:
Du fait de la complexité des adsorbants poreux industriels, les résultats d'adsorption sur ces matériaux sont difficiles à interpréter. Pour mieux comprendre les processus qui interviennent lors de l'adsorption, nous avons souhaité travailler sur des adsorbants modèles très bien définis dont les pores sont de taille moléculaire. Nous avons choisi un aluminophosphate ayant une structure neutre (sans cation de compensation) et possédant des micropores unidimensionnels de section elliptique : I'AIP04-11. Les conclusions que nous en tirons nous permettent d'étendre l'étude à des zéolithes comme la ZSM-12, la mordénite et les tamis 5A et 13X qui contiennent des cations de compensation et dont les systèmes microporeux sont plus complexes. L'intérêt de cette étude réside dans l'approfondissement des connaissances des phénomènes successifs qui interviennent lors de la physisorption. Nous avons sélectionné le meilleur échantillon d'AIP04-11 (d'après RX et MEB) en choisissant le mode de synthèse le plus adapté, et en libérant la microporosité de façon contrôlée (ATVC). .The inherent complexity of many industrial adsorbents renders the results of the physisorption of simple gases on such materials relatively difficult to interpret. With the aim to understand more clearly phenomena that occur during adsorption, the present study concentrates on well-defined model adsorbents whose pores are of molecular dimensions. This study initially focuses on an aluminophosphate with a neutral structure (without condensation cations) and unidirectional micropores of elliptical cross-section : AIPC>4-11. The conclusions obtained are then extended to systems such as ZSM-12, mordenite, 5A and 13X with both more complex micropore networks and non-neutral frameworks containing condensation cations. The interest of this study lies in the elucidation of the successive phenomena that may occur during the micropore filling process. The most suitable AIPC>4-11 sample was chosen following the most appropriate synthesis conditions and after controlling the liberation of the microporosity. This allowed the elimination of the organic template without degradation, via an evaporation-type process. .
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BROSILLON, STEPHAN. "Traitement des composes organiques volatils (cov) par adsorption sur zeolithe. Etude du couplage absorption/adsorption applique au traitement de l'air." Toulouse, INSA, 2000. http://www.theses.fr/2000ISAT0026.
Full textAbstract:
Respirer un air propre est aujourd'hui un droit en france. Les composes organiques volatils (cov) font partie des polluants surveilles et reglementes, en particulier pour leur implication dans les reactions photochimiques produisant de l'ozone nocif pour la sante. Les techniques utilisees pour traiter les cov sont des procedes souvent classiques non concus initialement pour le traitement des effluents faiblement concentres en cov. Nous proposons dans ce travail d'etudier l'adsorption de cov faiblement concentres sur des zeolithes commerciales et le couplage de cette technique avec l'absorption. Au niveau experimental, nous avons etudie les equilibres d'adsorption ainsi que les courbes de percage en corps pur et en melange. Grace a ces resultats experimentaux, nous avons pu modeliser les equilibres d'adsorption en corps pur et en melange et les courbes de percage en corps pur. Ces modelisations constituent aujourd'hui des outils necessaires pour le dimensionnement et le suivi des installations industrielles. La derniere partie de la these traite du couplage de l'absorption et de l'adsorption pour le traitement des cov en se basant sur une problematique industrielle.
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Li, Yong, and 李勇. "Performance prediction model for a rotary multi-bed adsorption coolingsystem." Thesis, The University of Hong Kong (Pokfulam, Hong Kong), 2004. http://hub.hku.hk/bib/B31245742.
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