Elaboration et caractérisation d'une nouvelle génération de biosorbonts granulés hybrides hydrophobes:

Abstract

L'objectif principal de cette étude est la structuration, par la méthode d’extrusion, d'une nouvelle génération de biosorbants sous forme de billes composites gélifiées renforcées et poreuses à base d’extrait de cactus (EC) et d’alginate de sodium (AS) en tant que gélifiants. Les propriétés de renforcement et de porosité de ces nouvelles billes à base d’EC sont comparées avec celles des billes renforcées et poreuses à base de l’alcool polyvinylique (PVA) et de carbonate de calcium (CC). Vingt formulations à base de ces quatre constituants, selon un plan d’expérience avec emploi du logiciel mode 6, ont permis de sélectionner quatre grandes classes de billes biocomposites différentes: billes gélifiées, billes poreuses gélifiées, billes renforcées gélifiées, billes gélifiées poreuses et renforcées. Les propriétés de point de rupture et de rigidité déterminées par l’étude rhéologique ainsi que la capacité d'adsorption envers le pentachlorophénol (PCP) ont été les trois réponses utilisées dans l’évaluation des performances de ces billes. L'analyse de ces réponses a montré que le constituant EC exerce un effet positif à la fois sur la rigidité (400-2 200 Pa) et sur la résistance mécanique (5%-11%) des billes, similaire à celui du PVA tout en conservant leur capacité de sorption de l’ordre de 80 -120 mg.g-1 de matière sèche. Les formes des billes, à base d’EC/AS, se sont avérées régulières et présentent des structures poreuses et une bonne stabilité physico-chimique. L'analyse spectroscopique IRTF a suggéré des interactions hydrogène entre les groupes hydroxyles et carboxyles présents dans ces billes. En mode batch, les cinétiques et les isothermes d’adsorption du PCP sur ces nouvelles billes composites poreuses sont bien décrites, respectivement, par le modèle du premier ordre et le modèle de Langmuir.