Elaboration des membranes polymériques à base des nanofeuillets de graphène (GNs) et oxyde de graphène (GONs)- Caractérisations et application

Abstract

L’objectif de cette thèse est d’élaborer et de caractériser les membranes polymériques à base du polychlorure de vinyle (PVC) et les nanofeuillets du graphène (GNS) et l’oxyde de graphène (GONS). Les matériaux synthétisés sont caractérisés par plusieurs techniques à savoir : IRTF, DRX, ATG, Raman,…, appliqués par la suite à l’adsorption de chlorhydrate de metformine (Met.HCl) et l’absorption des ondes électromagnétiques. Lors de cette étude, les différents paramètres régissant le processus d’adsorption de Met.HCl par les MM/PVC/OG, à savoir le temps de contact, la température, le pH, la concentration initiale et le taux de l’OG dans les MMs ont été étudiés. La modélisation des isothermes d’adsorption a indiqué que le modèle de Langmuir est le le plus approprié pour décrire les données expérimentales d’adsorption de Met.HCl. Les modèles cinétiques du pseudo-premier et second ordre ont été utilisés pour analyser les résultats cinétiques. La modélisation de la cinétique d’adsorption a montré que le modèle du pseudo-second ordre décrit mieux les résultats expérimentaux. L’étude thermodynamique d’adsorption du Met.HCl indique que le processus d’adsorption est spontané (ΔG° <0) et exothermique (ΔH° <0), pour 25, 30 et 35 °C, respectivement, et la valeur positive de G° obtenue à 40 °C montre que le processus d'adsorption est non-spontanée. La valeur négative de l’entropie (∆S°) indique une diminution du désordre au niveau de l’interface solide-liquide. Les valeurs de ΔH° ont révélé que le processus d’adsorption est une physisorption suivie d’une chimisorption. Afin de réduire et bloquer la propagation des OEM, les membranes polymériques ont été appliquées pour l’absorption de celles-ci. Les MM/PVC/GE montrent de meilleures performances d’absorption des OEM avec une valeur de 18 dB que les MM/PVC/OG (9 dB). L’efficacité d’absorption de S21 par les MM/PVC/GE (40 %) présente la valeur maximale de 26 dB par rapport aux MMs à faible taux du GE. Il a été démontré que l'efficacité d’absorption est indépendante de la fréquence jusqu'à une certaine limite, après laquelle augmente avec l’accroissement de la fréquence.