المساهمة في تثمين ألياف النخيل -التطبيق في إزالة بعض الملوثات من وسط مائي

Abstract

This work devoted to valorize the date palm fibers, specifically the variety that locally named (alghars), through their use in the preparation of adsorbent materials in order to remove organic pollutants from water medium. At the first step of this work we have thought to use these fibers in their raw form. Therefore the adsorption capabilities of leaflets and frond bases toward methylene blue dye from the aqueous media were investigated, this was preceded by extensive characterization of these raw fibers by using several techniques such as Infrared Spectroscopy (FTIR) and Scanning Electron Microscopy (SEM), through which it was found that there are functional groups onto their surfaces and furthermore they have porous structures. In order to evaluate their capability to remove organic pollutants, we have studied some physical and chemical factors affecting the adsorption process, the obtained results from this study were modeled and in consequence showed that the adsorption kinetics are consistent with the second order model , on the other hand the adsorption isotherm follows Langmuir model, the maximum adsorbed amounts (qmax) were approximately (70.87 mg/g) and (72.30 mg/g) in the case of frond bases and leaflets respectively. The thermodynamic studies also indicated that this adsorption is physical and endothermic process. In the followed step, we have prepared another adsorbent by the chemical treatment of raw leaflets with sodium hydroxide solution, the gathered data showed that this treatment rise the adsorption capacity compared to untreated ones under the same conditions, Then, activated carbon was prepared from leaflets, for this reason the phosphoric acid was used to perform the chemical activation , by using (BET) technique it found that the specific surface area of the prepared activated carbon equals to (201.98 m2/g), lastly this material was used to remove phenol from the aqueous medium, the kinetics study showed that the adsorption process follows the second order model, the adsorption isotherm seem like Langmuir model, the maximum adsorbed amount (qmax) was (84.74 mg/g). The thermodynamic studies indicated that this adsorption is physical and endothermic process too. This research was finished by preparing nano-adsorbent material through selective oxidation of nano-cellulose fibers extracted from raw date palm fibers, the prepared material is dialdehyde nano-cellulose, after that some spectroscopic investigations were carried out to characterize this material, finally it was used to remove crystal violet dye from aqueous medium.

ينصب اهتمام هذا البحث في تثمین ألیاف نخیل التمر وتحديدا صنف (الغرس) من خلال استعمالها في تحضير مواد مازة للملوثات العضوية بغية إزالتها من الاوساط المائية، في بداية هذا العمل ارتأينا استخدام هاته الألياف في شكلها الخام فكان أن اختبرنا القدرة الامتزازية لكل من مسحوق قواعد و كذا وریقات السعف لإزالة صبغة أزرق المیثیلین من الوسط المائي، سبق ذلك التشخیص المستفيض لهاته الألياف الخام بعدة تقنیات كمطیافیة الأشعة تحت الحمراء(FTIR) والتصوير بالمجهر الالكتروني الماسح (SEM) والذي تبین من خلاله وجود مجموعات وظیفیة سطحیة عليها إضافة إلى بنیة مسامیة لها، وفي إطار تقييم قدرتها على إزالة الملوثات العضوية درسنا جملة من العوامل الفيزيائية و الكيميائية المؤثرة على عملية الامتزاز و النتائج المحصلة من هاته الدراسة تمت نمذجتها فأظھرت أن حركیة الامتزاز تتوافق مع نموذج الرتبة الثانیة ومع ازوتارم لانجمیر وكانت الكمیة الممتزة العظمى(qmax) تناهز (mg/g 70.87) في حالة قواعد السعف و (mg/g 72.30) في حالة وریقات السعف، كما أشارت الدراسة الترمودینامیكیة إلى أن الامتزاز ذي طبيعة فیزیائية وماص للحرارة. في الخطوة الموالية حضرنا مادة مازة بالمعالجة الكيميائية لوریقات السعف الخام بمحلول ھیدروكسید الصودیوم وبينت الدراسة اللاحقة أن ھذه المعالجة أدت إلى زیادة القدرة الإمتزازیة لها في نفس الشروط. ثم بعد ذلك تم تحضیر الفحم المنشط من وریقات السعف و كان التنشیط الكیمیائي بحمض الفوسفوریك، التشخیص بتقنیة (BET) للفحم المحضر بين أن سطحه النوعي يعادل (201.98 m2/g)، استخدم هذا الفحم المنشط في إزالة الفینول من الوسط المائي، وبینت النتائج أن حركیة الامتزاز تتطابق مع نموذج الرتبة الثانیة وازوتارم لانجمیر وقدرت الكمیة الممتزة العظمى(qmax) بــ (mg/g 84.74) كما أوضحت أن امتزاز الفينول عليه ذو طبيعة فیزیائية وناشر للحرارة أيضا. استكمل هذا البحث بتحضير مادة مازة نانوية من خلال الأكسدة الانتقائية لألياف نانو سيليلوز المستخلص من سعف نخيل التمر الخام، المادة المحضرة هي ثنائي ألدیھید نانوسیلیلوز وبعد تشخيصها بالطرق الطيفية استعملت لإزالة صبغة البلورة البنفسجیة من الوسط المائي