ABDELBAKI Reffas

Cherdoud Firouz , Cherdoud Firouz, Cherdoud Firouz

Fabrication et caractérisation de nouveaux carbones activés (miroporeux et mésoporeux) et étude de leurs propriétés en élimination de polluants organiques

BAASSOU Zohra , BAASSOU Zohra, BAASSOU Zohra

Élimination des polluants par des carbones activés dopés

Aichaoui Saoussane , Ben saoucha Dalloula

Préparation propre des charbons actifs et leurs applications en élimination des polluants azotiques

Activated carbon (AC) is known for its excellent adsorption, which can be improved by surface and inner modification. This study investigates three key points. First, the effect of phosphoric acid impregnation (30, 60, 100, and 150 wt%) on crystallinity, surface chemistry, thermal stability, and adsorption of Methylene blue (MB) and Orange G (OG). TGA, XRD, and FT-IR results showed that phosphoric acid enhanced thermal stability, decreased crystallinity, and increased surface functional groups. These structural and chemical changes led to significant increases in adsorption capacity, from 77.126 to 514.405 mg/g for MB at pH 10 and from 16.813 to 254.900 mg/g for OG at pH 2. Second, the effect of surface and internal modifications using Citric acid (C-ACs) and Thiourea (T-ACs) on activated carbon, including its elemental composition and morphology, were investigated through FTIR, XPS, and SEM-EDS analyses. The successful introduction of new surface functionalities was confirmed by the emergence of thiocarbonyl (HN–C=S) groups after Thiourea modification and ester (O–C=O) groups following Citric acid treatment. After modification, the adsorption capacity of OG slightly decreased to 239.029 mg/g at pH 2, whereas MB adsorption capacity further increased, reaching 536.600 mg/g at pH 10. Finally, Density Functional Theory (DFT) and Non-Covalent Interaction (NCI) analyses provided molecular-level insight into the adsorption mechanism, demonstrating that MB exhibits higher reactivity than OG due to its lower energy gap and stronger interactions with electron-rich surface sites. π–π stacking was identified as the dominant interaction, supported by electrostatic forces, hydrogen bonding, and van der Waals interactions.

Citation

ABDELBAKI Reffas , , (2026-01-22), Citric acid and thiourea functionalized activated carbon for efficient removal of anionic and cationic dyes: A combined experimental and DFT approach, Diamond & Related Materials, Vol:163, Issue:0, pages:113353, ELSEVIER

Dye contamination represents a significant threat to aquatic ecosystems, necessitating the development of effective water treatment technologies. Biochar-based materials have demonstrated considerable potential as sorbents for the removal of such pollutants. In this study, we introduce a novel Myrtus communis-derived biochar (MC-Biochar), prepared through heat treatment at 450 °C under room atmosphere. BET/NLDFT and SEM analyses revealed a significant increase in the specific surface area (SSA) of MC-Biochar, from 1.3 to 5.1 m2/g, along with enhanced porosity and textural properties compared to MC-Leaves. XPS analysis indicated changes in surface functional groups, with an increase in C–C/C–H (sp2) content and the formation of stable N-containing groups. CHNS-(O) analysis confirmed a substantial rise in C-content (from 48.45 to 69.04 wt%) and a decrease in O-content (from 34.51 to 15.61 wt%) in MC-Biochar compared to untreated MC-Leaves. These changes significantly improved the adsorption capacity of MC-Biochar for the Methyl orange (MO) dye, reaching a maximum capacity of 28.28 mg/g. The Density Functional Theory analysis revealed that the MO dye exhibits increased reactivity at an acidic pH of 2, suggesting its ability to easily donate electrons to the MC-Biochar surface. The adsorption process primarily occurs between the oxygen-containing functional groups on MC-Biochar and the -NH and C=C bonds in the MO dye. These interactions are driven by multiple forces, including hydrogen bonding, van der Waals interactions, π-π stacking, and electrostatic attractions. Overall, the study demonstrates that MC-Biochar is a promising and sustainable adsorbent material for the remediation of dye pollutants in water treatment.

Citation

ABDELBAKI Reffas , , (2025-12-05), Heat treatment of Myrtus communis leaves-derived biochar: Investigating dye removal and surface properties through density functional theory analysis, Biomass and Bioenergy, Vol:207, Issue:207, pages:108764, ELSEVIER

Cette étude aborde le défi du traitement des eaux usées industrielles, qui contiennent souvent des composés chimiques complexes et dangereux. La recherche se concentre sur le développement d'une solution durable sur le plan environnemental et peu coûteuse en produisant du charbon activé (CA) à partir de fibres de palmier dattier par activation chimique avec de l'acide phosphorique (H3PO4). Différents ratios d'imprégnation (30 %, 60 %, 100 % et 150 %) ont été étudiés, le ratio optimal étant identifié à 150 %. Le matériau obtenu, CA150, a montré une grande efficacité en tant qu'adsorbant pour éliminer le bleu de méthylène (BM). Les propriétés physicochimiques du charbon activé ont été analysées à l'aide de techniques avancées telles que BET, IRTF, MEB et ATG/DTG. La surface spécifique a atteint 840.62 m².g-1. Pour optimiser le processus d'adsorption, la méthode de conception Box-Behnken (BBD) a été utilisée afin d’évaluer les principaux paramètres tels que le pH, la concentration de colorant, la température et le temps de contact. Vingt-neuf expériences ont été menées, et le modèle quadratique a été identifié comme le meilleur ajustement aux données, avec un coefficient R² de 0.9954. Les conditions optimales pour l'élimination du bleu de méthylène ont été déterminées comme suit : une concentration initiale de colorant de 400 mg.L-1, un pH de 5.65, un temps de contact de 60 minutes et une température de 35 °C, permettant d’atteindre une efficacité d’élimination de 96.99 %. Les analyses cinétiques et d’équilibre ont confirmé l’efficacité de CA150%, avec le modèle pseudo-second ordre et l’isotherme de Langmuir correspondant le mieux aux données expérimentales. La capacité maximale d’adsorption a atteint 763.35 mg.g-1. Ces résultats indiquent que CA150% est un adsorbant efficace pour éliminer les polluants organiques des eaux usées industrielles, offrant ainsi une solution prometteuse, économique et durable pour le traitement des eaux. Les résultats expérimentaux ont été appuyés par des études théoriques qui ont révélé une forte corrélation entre les interactions HOMO-LUMO et les sites d’azote, de soufre et de phényle dans le processus d’adsorption. Les simulations d’adsorption ont montré une énergie de liaison élevée de -34.36 Kj.mol-1, confirmant l’affinité forte entre le colorant et le charbon activé. Cette étude met en lumière la possibilité d’exploiter les déchets agricoles, tels que les fibres de palmier dattier, pour produire un charbon activé haute performance, contribuant ainsi à renforcer la durabilité environnementale et à fournir des ressources efficaces dans la gestion et le traitement des eaux usées.

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ABDELBAKIReffas , ,(2025-11-06); Préparation et caractérisation des carbones activés microporeux et mésoporeux. Application à la dépollution des eaux usées,université de M’sila,

Dye pollution poses a serious ecological threat to aquatic environments, emphasizing the need for advanced and sustainable water treatment solutions. Activated carbon-derived materials have gained recognition as efficient sorbents for the removal of such contaminants. In this study, we present a novel biomass-derived activated carbons (MC-ACs), produced through thermal treatment at 450 °C under ambient atmospheric conditions. The effects of H3PO4 were evaluated through various techniques, including BET surface area analysis, FESEM-EDS imaging, XPS, FT-IR-ATR, Raman spectroscopy. The specific surface area (SSA) increased from 642m 2 /g to 1237m 2 /g, total pore volume increased from 0.29cm 3 /g to 0.97cm 3 /g, and the mean pore diameter increased from 1.9 nm to 3.2 nm by increasing the impregnation ratio from 30 wt.% to 150 wt.%. The pHpzc of MC-ACs exhibited an acidic character, owing to the presence of oxygen-containing functional groups such as hydroxyl, carboxyl, metaphosphate (-PO 3 - ), phosphates, and pyrophosphate groups, as indicated by XPS and FT-IR analysis. At a room temperature of 22 ◦C, the Methylene blue (MB) adsorption was lowest with MC-AC30% (42.28 mg/g) and highest with MC-AC150% (290.68 mg/g), showing increased adsorption capacity as the H 3 PO 4 impregnation ratio rose from 30 to 150 wt.%.

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ABDELBAKI Reffas , ,(2025-10-22), The effect of phosphoric acid on the physiochemical properties of activated carbons made from biomass leaves: porosity characteristics, surface chemistry, and adsorption capacity,1 st International Hybrid Seminar: Green Chemistry and Artificial Intelligence: Towards Molecular Design,Msila

Abstract: This study addresses the challenge of treating industrial wastewater containing complex, hazardous chemical compositions by developing a sustainable method using costeffective activated carbon (AC) derived from date palm fibers. Chemical activation with phosphoric acid (H₃PO₄) at a 150% impregnation ratio yielded the optimal adsorbent (AC150) for methylene blue (MB) removal. Characterization via SEM, FTIR, and BET analysis revealed a high specific surface area of 771.115 m²·g⁻¹. Experimental data demonstrated exceptional MB adsorption capacity (772.857 mg·g⁻¹), following the Langmuir isotherm model. Theoretical DFT studies strongly supported experimental results, confirming the adsorption mechanism is driven by HOMO-LUMO interactions at nitrogen, sulfur, and phenyl sites, with a high binding energy of 34.36 kJ·mol⁻¹. This work establishes H₃PO₄-activated date palm carbon as an efficient adsorbent for organic pollutant removal in wastewater treatment.

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ABDELBAKI Reffas , ,(2025-10-21), Efficient Methylene Blue Adsorption: Experimental & DFT Analysis of H₃PO₄- Activated Date Palm Carbon,1st International Hybrid Seminar: Green Chemistry and Artificial Intelligence: Towards Molecular Design,Msila

In this study, chemical activation was employed to synthesize activated carbons and evaluate the influence of phosphoric acid (H3PO4) on their physicochemical properties. Myrtus communis Leaves (MC-Leaves) served as the precursor, with varying H3PO4 impregnation ratios (30%, 60%, 100%, and 150 wt.%). The activation process was carried out at 450°C, with a heating rate of 10°C/min for 1 hour under ambient atmospheric conditions. In parallel, MC-Biochar was produced under identical thermal conditions, including temperature, heating rate, and residence time. The effects of H3PO4 treatment and thermal processing were assessed through multiple analytical techniques, including BET surface area analysis, FESEM-EDS imaging, XPS, FT-IR-ATR, Raman spectroscopy, CHNS-(O) elemental analysis, as well as Methylene blue (MB) isotherm, and Methyl orange (MO) adsorption studies. Results demonstrated that increasing the impregnation ratio from 30 wt.% to 150 wt.% led to a significant enhancement in textural properties, with the specific surface area (SSA) rising from 642 m²/g to 1237 m²/g, total pore volume expanding from 0.29 cm³/g to 0.97 cm³/g, and mean pore diameter increasing from 1.9 nm to 3.2 nm. XPS and FT-IR analysis confirmed that the point of zero charge (pHpzc) of MC-ACs exhibited an acidic nature due to the presence of oxygenated functional groups, such as hydroxyl, carboxyl, metaphosphate –PO3-, phosphate, and pyrophosphate species. Conversely, thermal treatment alone resulted in a moderate increase in (SSA) from 1.3 m²/g to 5.1 m²/g, pore volume from 0.0014 to 0.0074 cm³/g, and mean pore diameter from 4.1 nm to 4.4 nm. XPS analysis revealed modifications in surface chemistry, including a reduction in R–OH, C–N, C–C/C–H (sp³), and Ca3(PO4)2 content, while favoring the formation of stable nitrogen-containing groups and an increase in C–C/C–H (sp²) species. FT-IR analysis indicated cellulose decomposition, whereas CHNS-(O) analysis confirmed an increase in carbon content from 48.45 wt.% to 69.04 wt.% and a decrease in oxygen content from 34.51 wt.% to 15.61 wt.%. Additionally, the pH(pzc) of the heat-treated samples exhibited a basic character. The Methylene blue (MB) adsorption was lowest with MC-Biochar and highest with MC-AC150%, showing increased capacity as the H3PO4 impregnation ratio rose from 30 to 150 wt.%. At a room temperature of 22°C and an ideal pH of 2, the maximum adsorption capacity (qmax) of Methyl orange (MO) rose from 46.02±4.63 mg/g to 326.54±37.67 mg/g as the impregnation ratio increased from 30 wt.% to 150 wt.%. Freundlich isotherm well explained the adsorption equilibrium at 22°C for all MC-ACs. The effect of temperature illustrates that the adsorption of (MO) onto MC-AC30% was endothermic, while the adsorption of (MO) onto MC-AC150% was an exothermic. The kinetic study was conducted at 22°C, when the equilibrium time was at 4 hours, and it was a pseudo-second order (PSO) model. For MC-Biochar, the MO adsorption capacity decreased from 28.288 ± 3.815 mg/g to 24.294 ± 3.166 mg/g as the temperature rose from 22°C to 40°C, reflecting the exothermic nature of the adsorption process and aligned with the PSO model. To enhance the adsorption capacity of MO at the optimal pH of 2 and a shaking speed of 210 rpm, the MC-AC150% adsorbent was subjected to surface modification using Thiourea and Citric acid under varying conditions. The modifications were performed at two temperatures (300°C and 100°C) and two dopant concentrations (100% and 10%). The FT-IR analysis showed new peaks, shifted picks and decreased peaks in intensity after the modification. For the Thiourea-functionalized MC-AC150%, N–C=S, C=S and C–N are observed. On the other hand, for the Citric acid-functionalized MC-AC150%, C–O and C=O for ester functional groups are noticed.The most effective results were achieved with a 10% concentration of both Thiourea and Citric acid, followed by heat treatment at 100°C for 18 hours. Under these conditions, the experimentally adsorbed amounts of MO reached 345.96 mg/g for C-AC(10%)(100°C) and 344.63 mg/g for T-AC(10%)(100°C), both exceeding the adsorption capacity of the unmodified MC-AC150% 336.58 mg/g. The adsorption of MO onto Thiourea- functionalized MC-AC150%, Citric acid-functionalized MC-AC150%, and MC-AC150% followed the Freundlich isotherm model, revealing a multilayer adsorption process. Keywords: Activated carbons, Adsorption, Citric acid, MC-Biochar, Methylene blue (MB), Methyl orange (MO), Myrtus communis Leaves, Phosphoric acid, Specific surface area, Thiourea.

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ABDELBAKIReffas , ,(2025-09-25); Synthesis, characterization of functionalized activated carbons, and study of their reactivity with azo organic compounds,University of Msila,

Cette étude se concentre sur la préparation des carbones activés à partir des spathes de dattes du palmier (Phoenix Dactylifera L) et leur utilisation pour le traitement des eaux contaminées. L'objectif principal est d'éliminer des polluants nocifs, en particulier les colorants à base d'AZO, connus pour leur toxicité et leur résistance dans les environnements aquatiques. Le carbone activé a été préparé en utilisant l'acide phosphorique (H3PO4) comme agent d'activation, avec des taux d'imprégnation de 30 %, 60 %, 100 % et 150 %. Les résultats ont montré que l'augmentation du taux d'imprégnation améliorait la surface spécifique et le volume des pores, renforçant ainsi la capacité d'adsorption des carbones activés. À titre d'exemple, le carbone activé, préparé avec un taux d'imprégnation de 100 % (CA100), a présenté une surface spécifique de 1441,5 m²/g, un volume total des pores de 0,846 mL/g, une surface mésoporeuse (Sméso) de 344,4 m²/g, et une surface microporeuse (Smicro) de 1097 m²/g. En comparaison, le carbone activé, activé à un taux de 150 % (CA150), a montré une surface spécifique légèrement inférieure de 1276 m²/g, mais avec une mésoporosité plus élevée, atteignant 434,2 m²/g. Deux méthodes principales ont été utilisées pour modifier le carbone activé CA150 : l'oxydation et la réduction. L'oxydation, réalisée avec du persulfate de potassium (K₂S₂O₈), a introduit des groupes fonctionnels acides à la surface du carbone activé. En revanche, la réduction à l'hydrazine (N₂H₄) a permis de réduire la teneur en oxygène à la surface du carbone activé, ce qui a augmenté sa capacité d'adsorption pour le rouge congo (RC) et amélioré sa surface spécifique (1311,2 m²/g), tout en renforçant la mésoporosité de CA150 à 696,28 m²/g pour le CAR. La caractérisation des carbones activés ont été réalisés par plusieurs techniques analytiques, telles que la diffraction des rayons X (DRX) pour déterminer la structure cristalline, la microscopie électronique à balayage (MEB) couplée à la spectroscopie de rayons X à dispersion d'énergie (EDS) pour examiner la composition de surface et la distribution des éléments, ainsi que la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) et l'analyse de spectroscopie de photoélectrons à rayons X (XPS) pour identifier les groupes fonctionnels, notamment les groupes carboxyle et phénol, qui jouent un rôle crucial dans les interactions d'adsorption. Des techniques supplémentaires, telles que l'analyse thermique (DSC et ATG), ont été employées pour évaluer la stabilité thermique des carbones activés, et des tests d'adsorption (indice d'iode et indice de bleu de méthylène) ont permis de donner une idée sur la capacité d'adsorption et la distribution des pores (microporeux ou mésoporeux). Les résultats ont révélé que le procédé de réduction améliorait considérablement la capacité de carbone activé à éliminer les colorants anioniques, tandis que le carbone activé CA150 modifié par oxydation était efficace pour éliminer les colorants cationiques. La désorption de colorant GJB par MDF est presque totale (~ 83%), tandis que le pourcentage de désorption du colorant RC atteint ~ 80% avec le même carbone activé, ce qui en fait la régénération d’un carbone activé parmi ceux préparés et modifiés. Cette étude met en évidence que le carbone activé dérivé des spathes de dattes de palmier constitue une solution prometteuse pour le traitement durable des eaux contaminées par des colorants azo, que ce soit préparé sans modification ou bien via des modifications par oxydation ou par réduction. Mots clés : Spathe de dattes de palmier; Carbone activé d’H3PO4; Chimie de surface; Texture ; Réactivité des composés azoïques; Surfaces modifiées (oxydées et réduites).

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ABDELBAKIReffas , ,(2025-06-15); Réactivité de composés organiques azoïques sur des surfaces modifiées de carbones activés biosoursés,université de M’sila,

De nouveaux matériaux adsorbants, préparés à partir d’une plante naturelle de Genet d’Espagne (spartium junceum) sous forme de carbones activés, ont été développés. Ces matériaux innovants ont démontré leur capacité à adsorber des substances organiques anioniques polluantes. Cette étude porte sur la réactivité des composés anioniques organiques présents dans l’eau. Pour ce faire, le problème est traité par la synthèse des carbones activés fonctionnalisés, et leur caractérisation texturale et chimie de surface. Nous proposons une méthode qui consiste à synthétiser des carbones activés par activation thermochimique de la biomasse (spartium junceum) à 450°C par différents rapports d’imprégnation en acide phosphorique de 30 %, 60 %, 100 % et 150 % en poids. Ces carbones activés seront caractérisés en termes d’analyse des groupes de surface fonctionnels par spectroscopie infrarouge IRTF, analyse thermogravimétrique ATG, analyse thermique différentielle ATD, mesure de pH de point de charge nulle pHPZC ainsi que pour leur structure poreuse et morphologique par adsorption-désorption de N2 à 77,35K et microscopie électronique à balayage (MEB/EDS), respectivement. Les surfaces spécifiques étaient de 1,647 m2/g, 805,116 m2/g, 703,131, m2/g, 1126,918 m2/g et 325,759 m2/g pour les matériaux de biomasse SJ, CA30, CA60, CA100 et CA150, respectivement. Les carbones activés préparés à partir de la biomasse du spartium junceum ont été comparés par adsorption d’un colorant anionique (acide) « Noir Eriochrome T ». La structure mésoporeuse du matériau produit à un rapport d’imprégnation d’H3PO4 de 150 % a été jugé appropriée pour une adsorption efficace du colorant Noir Eriochrome T. La performance d’adsorption a été testée en éliminant le colorant anionique par conception composite centrale (CCC) sous la méthodologie de surface de réponse (MSR) pour le carbone activé CA150 en comparant avec la matière brute SJ et pour le CA100 en comparant avec le CA30 et CA60, les essais en batch ont été optimisés pour des facteurs tels que le pH, le dosage d’adsorbant, la concentration initiale de colorant NET et le temps de contact. Les conditions optimales ont été déterminées à l’aide d’une fonction de désirabilité. Les données d’adsorption ont été analysées avec divers modèles d’isothermes, montrant que le modèle de Freundlich décrivait mieux l’adsorption de colorant NET sur la biomasse SJ, tandis que le modèle de Langmuir était plus approprié pour les CAs. Le CA150 et le CA100 ont présentés des capacités d’adsorption exceptionnelles de 261,36 et 242,06 mg g-1 respectivement, qui sont plus élevées que celles des autres adsorbants (biomasse SJ, CA30 et CA60). Des études cinétiques ont démontré que le processus d’adsorption est mieux décrit par le modèle de pseudo-second ordre, suggérant une combinaison d’interactions physiques et chimiques. L’analyse thermodynamique a indiqué que le processus d’adsorption pour les adsorbants était spontané et endothermique. La théorie de la fonction de densité a été utilisée pour étudier le mécanisme d’adsorption de colorant NET sur la biomasse SJ et les CAs, en identifiant plusieurs mécanismes tels que les interactions électrostatiques, le remplissage des pores, la liaison hydrogène et l’empilement π-π, le remplissage des pores étant le principal mécanisme du CA. Le CA150 a maintenu une efficacité d’adsorption de colorant NET supérieure à 77 % sur quatre cycles de réutilisation, ce qui souligne son potentiel pour les applications de régénération de colorant NET. Ces résultats montrent que la biomasse le Genet d’Espagne (spartium Junceum) est un bon précurseur pour la fabrication d’adsorbants destinés à l’épuration des eaux usées de l’industrie de la textile. Mots clés : Biomase SJ ; Carbones activés d’H3PO4 ; Caractérisation texturale et chimie de surface ; Adsorption de colorant NET ; Conception centrale des composites (CCC)-la méthodologie de surface de réponse (MSR) ; Théorie fonctionnelle de la densité (DFT).

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ABDELBAKIReffas , ,(2025-04-04); Réactivité des composés organiques anioniques par des carbones activés fonctionnalisés synthétisés à partir de biomasse,université de M’sila,

This paper aims to manufacture a low-cost activated carbon (AC) from date palm fiber material via chemical activation with H3PO4. Various acid/carbon impregnation ratios (30%, 60%, 100%, and 150%) were prepared and characterized using BET, FTIR, SEM, and TGA/DTG analysis. The optimal impregnation ratio obtained was 150%. AC150% was used as an adsorbent for the MB dye. The Box-Benken design (BBD) was utilized to optimize retention parameters such as pH, dye concentration, temperature, and contact time. Twenty-nine experiments were carried out using the Box-Behnken design. With an optimal R2 score of 0.9954 and an appropriate link between the variables and response, the quadratic model was determined to be the best fit. The optimal conditions for MB dye adsorption onto AC150% were identified. The results indicate that the retention conditions had a significant influence on MB color removal. The ideal parameters for 96.99% MB elimination were obtained at an initial concentration of 400 mg.L−1, a pH of 5.65, a contact time of 60 min, and a temperature of 35 °C. Kinetic and equilibrium analyses were also performed to assess the efficiency of the generated AC under optimal MB elimination conditions. The pseudo-second-order model and the Langmuir isotherm provided a good fit to the experimental data, with an elevated adsorption capacity of 763.35 mg.g−1. According to the experimental results, AC150% has the potential to be used as an adsorbent in wastewater treatment processes to remove organic pollutants.

Citation

ABDELBAKI Reffas , , (2025-03-14), Optimized removal of cationic dye by using chemically activated and pyrolyzed carbon from date palm fiber, Biomass Conversion and Biorefinery, Vol:15, Issue:15, pages:22833–22848, Springer

In this work, chemical activation was employed to produce activated carbons and assess the impact of phosphoric acid (H3PO4) on their physicochemical properties. Using Myrtus communis Leaves (MC-Leaves) as the precursor and varying H3PO4 impregnation ratios (30 %, 60 %, 100 %, and 150 wt.%). The activation was conducted at 450 ◦C (10 ◦C/min) for 1 h in a room atmosphere. The effects of H3PO4 were evaluated through various techniques, including BET surface area analysis, FESEM-EDS imaging, XPS, FT-IR-ATR, Raman spectroscopy, CHNS-(O) elemental analysis, and Methyl orange (MO) adsorption studies. The specific surface area (SSA) and total pore volume increased from /g to /g, total pore volume increased from 0.29cm3/g to 0.97cm3 and the mean pore diameter increased from 1.9 nm to 3.2 nm by increasing the impregnation ratio from 30 wt.%to 150 wt.%. The pH(pzc) of MC-ACs exhibited an acidic character, owing to the presence of oxygen-containing functional groups such as hydroxyl, carboxyl, metaphosphate (-PO3-), phosphates, and pyrophosphate groups, as indicated by XPS and FT-IR analysis. At a room temperature of 22 ◦C and an ideal pH of 2.06, the maximum adsorption capacity (qmax) rose from 46.02±4.63 mg g-1 to 326.54±37.67 mg g-1 as the impregnation ratio increased from 30 wt.% to 150 wt.%. Freundlich isotherm well explained the adsorption equilibrium at 22 ◦C for all MC-ACs. The effect of temperature illustrates that the adsorption of MO onto MC-AC30 % was endothermic, while the adsorption of MO onto MC-AC150 % was an exothermic. The kinetic study was conducted at 22 ◦C, when the equilibrium time was at 4hours, and it was a pseudo-second order (PSO) model.

Citation

ABDELBAKI Reffas , , (2025-02-05), The effect of phosphoric acid on the properties of Activated Carbons made from Myrtus communis Leaves: Textural characteristics, surface chemistry, and capacity to adsorb Methyl orange, Journal of Molecular Structure, Vol:1321, Issue:3, pages:22, Elseiver

Activated carbons were manufactured by thermoactivation of palm biomass impregnated with orthophosphoric (H3PO4) acid at the temperature of 450°C for various impregnation ratios. The surface chemistry of the activated carbons was characterized by the pH of the point of zero charge (pHPZC), zeta potential, Fourier transform infrared FTIR spectroscopy, and TGA analysis, while their porous texture was evaluated using MB index and iodine number (mg/g). The impregnation ratio was found to influence the porosity of the ACs. The most efficient AC was studied for its adsorption kinetics of MB, a basic (cationic) dye, at various temperatures. The adsorption kinetics were described by the model of pseudo-second order. The manufactured AC was found to be suitable for efficient adsorption of the basic (cationic) dye.

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ABDELBAKI Reffas , Tiaiba wafa ; Reffas Abdelbaki, ,(2024-11-27), Adsorption process for water decontamination and environmental sustainability using activated carbon from plant waste,The first international one health seminar (IOHS 2024),Annaba-Algeria

Activated carbons were manufactured by thermoactivation of palm biomass impregnated with orthophosphoric (H3PO4) acid at the temperature of 450°C for various impregnation ratios. The surface chemistry of the activated carbons was characterized by the pH of the point of zero charge (pHPZC), zeta potential, Fourier transform infrared FTIR spectroscopy, and TGA analysis, while their porous texture was evaluated using MB index and iodine number (mg/g). The impregnation ratio was found to influence the porosity of the ACs. The most efficient AC was studied for its adsorption kinetics of MB, a basic (cationic) dye, at various temperatures. The adsorption kinetics were described by the model of pseudo-second order. The manufactured AC was found to be suitable for efficient adsorption of the basic (cationic) dye.

Citation

ABDELBAKI Reffas , Tiaiba wafa ; Reffas Abdelbaki, ,(2024-11-27), Adsorption process for water decontamination and environmental sustainability using activated carbon from plant waste,The first international one health seminar (IOHS 2024),Annaba-Algeria

Le chrome hexavalent (Cr (VI)) est une forme de composé de chrome soluble dans l'eau et très toxique, reconnue comme cancérigène et pouvant entraîner divers problèmes de santé. Cette recherche étudie l'utilisation de charbon actif (CA) dérivé de feuilles de Ficus carica pour l'élimination du Cr (VI) de l'eau. L'effet du taux d'imprégnation sur la caractérisation et les performances des charbons actifs pour l'élimination du Cr (VI) a été étudié. Les propriétés physicochimiques et texturales des charbons actifs (CA) produits ont été caractérisées à l'aide de diverses analyses, notamment la DRX, le MEB, l'ATG, l’IR TF, l'indice d'iode et le pH de point de charge nulle. Il a été constaté que le CA-100 imprégné à un rapport (H3PO4/biomasse) de 100 % indiquait une élimination très efficace du Cr (VI). Les CA préparés ont été modifiés avec de l'éthylènediamine (EDA) pour améliorer leurs performances. Les résultats montrent que la capacité d'adsorption des CA modifiés a montré une amélioration significative par rapport aux CA bruts. Les capacités d'adsorption maximales pour l'élimination du Cr(VI) pour le CA-100 brut et sa forme modifiée se sont avérées être de 155,22 et 203,25 mg/g, respectivement, comme déterminées également par l'isotherme de Langmuir. Les résultats de cette étude confirment que l'EDA peut être utilisé pour améliorer l'efficacité du charbon actif (CA) dérivé des feuilles de Ficus carica pour éliminer le Cr(VI) de l'eau. De plus, les images MEB et l’analyse des spectres IR TF ont confirmé avec succès les modifications de surface notamment des pics qui ont fourni une preuve concluante de la modification chimique des CAs préparés avec l'EDA.

Citation

ABDELBAKI Reffas , Baassou zohra ; Reffas Abdelbaki ; Benmahdi Fatiha ; Nouasria Wafa ; Belloula Sara, Baassou zohra ; Reffas Abdelbaki ; Benmahdi Fatiha ; Nouasria Wafa ; Belloula Sara, ,(2024-11-25), Effet de ratio d'imprégnation et de la modification de surface sur les caractéristiques et la performance du charbon actif dérivé des feuilles de ficus carcia pour l'élimination du Cr(VI),The 7th international symposium on chemistry (CIC 7),Batna, Algeria

Le chrome hexavalent (Cr (VI)) est une forme hydrosoluble et hautement toxique de composé de chrome qui est reconnu comme cancérigène et peut entraîner divers problèmes de santé. Les colorants synthétiques sont à la fois toxiques et responsables de la coloration des eaux usées, ne sont pas biodégradables, et une fois rejetés provoquent une altération du milieu aquatique. Cette recherche étudie l'utilisation du charbon actif (CA) dérivé des feuilles de Ficus carica pour l'élimination du Cr (VI) et d’AB-40 de l'eau. L'effet du taux d'imprégnation sur la caractérisation et les performances des charbons actifs (CA-30, CA-60, CA-100, CA-150 et CA-200) pour éliminer le Cr (VI) et d’AB-40 a été étudié. Les propriétés physicochimiques et texturales des charbons actifs (CAs) produits ont été caractérisées à l'aide de diverses analyses, notamment DRX, MEB-EDX, ATG, IRTF, indice d'iode, indice de bleu de méthylène, pH de point de charge nulle (pHPZC) et titrage de Boehm. Il a été constaté que les CAs (CA-30, CA-60 et CA-100) préparés sont essentiellement microporeux avec certain de mésoporosité pour le CA-100 qui possède une surface spécifique de 683,75 m2.g-1 et un volume de pores de 0,468. cm3.g-1. En plus du CA-200 principalement mésoporeux d'une surface spécifique de 423,22 m2.g-1 et d'un volume poreux de 0,705 cm3.g-1. Il a été déterminé qu’une forte imprégnation favorise la formation de mésopores et conduit à l’obtention d’une surface spécifique relativement élevée. La caractérisation de chimie de surface des CAs préparés à 600°C a montré une légère acidité confirmée par les valeurs des pHPZC, ceci est attribuée à la teneur des groupes fonctionnels acides, qui sont principalement composés de groupes lactoniques et phénoliques. Il est remarqué que lorsque le taux d’imprégnation augmente de 30 % à 200 %, la teneur en oxygène augmente de 20,8 % pour CA-30 à 47,1 % pour CA-200, elle est confirmée par les valeurs des pH obtenues. Ces résultats mettent en évidence la nature légèrement acide des charbons actifs préparés. Il a été constaté que le CA-100 imprégné à un rapport (H3PO4/biomasse) de 100 % indique une élimination très efficace du Cr (VI) par contre le CA-200 imprégné à un rapport (H3PO4/biomasse) de 200 % indique une élimination très efficace d’AB-40. Les CAs préparés ont été modifiés avec de l'éthylènediamine (EDA) pour améliorer leurs performances. Les résultats montrent que la capacité d’adsorption des CAs modifiés a montré une amélioration significative par rapport aux CAs non modifiés. Les capacités maximales d'adsorption pour l'élimination du Cr (VI) pour le CA-100 et sa forme modifiée sont respectivement de 155,22 et 203,25 mg/g, comme déterminé par l'isotherme de Langmuir par contre les capacités maximales d'adsorption pour l'élimination d’AB-40 pour le CA-200 et sa forme modifiée sont respectivement de 357,14 et 625 mg/g, comme déterminé également par l'isotherme de Langmuir. Les résultats de cette étude confirment que l'EDA peut être utilisée pour améliorer l'efficacité du charbon actif (CA) dérivé des feuilles de Ficus carica pour éliminer le Cr (VI) et l’AB-40 de l'eau. De plus, les images MEB et l’analyse des spectres IR TF ont confirmé avec succès les modifications de surface notamment des pics qui ont fourni une preuve concluante de la modification chimique des CAs préparé avec l'EDA. Les études des isothermes ont montré que l'adsorption de Cr (VI) et d’AB-40 est monomoléculaire sur des surfaces homogènes de CAs et CA-EDAs.

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ABDELBAKIReffas , Bassou zohra ; Reffas Abdelbaki, Bassou zohra ; Reffas Abdelbaki, ,(2024-09-25); Élimination des polluants par des carbones activés dopés,Université de M'sila,

Date palm spathes were selected as a raw material due to their high cellulosic content and their abundance in Algeria with no cost. There is only one earlier study on AC production from date palm spathes using microwave preparation. By valorizing this agricultural waste, this research aims to prepare a high-performance activated carbon from date palm spathes to effectively remove Congo red from an aqueous solution. Activated carbon (AC) was prepared from date palm spathes via phosphoric acid activation at 450 °C. The acid was mixed with date palm spathes at different mass percent (30, 60, 100, and 150%) and AC30, AC60, AC100, and AC150 were produced. ACs produced were examined for the surface area and porosity, SEM, EDS, FTIR, XPS, CHN, XRD, and the adsorption of Congo red (CR), a known carcinogenic and mutagenic dye, from aqueous solution. Surface area of AC30, AC60, AC100, and AC150 is 925.8, 1207.9, 1441.5, and 1276 m2/g with surface microporosity domination. XRD shows an amorphous structure and a little degree of graphitization. Surface functional groups such as –OH, C-O, C = O, and C–O–C were identified via FTIR and XPS analysis. The carbons used show an outstanding performance of CR removal. CR removal was high at low pH and increased ionic strength. CR adsorption is fast and follows pseudo-second-order model well. The activation energy values (> 42 kJ/mol) indicate chemical adsorption except for AC30. CR adsorption follows well the Langmuir adsorption model with AC150 showing an outstanding adsorption capacity of 1032 mg/g at a temperature of 50 °C and pH 7. Notably, this performance surpassed that of previously reported carbon-based adsorbents found in the literature. Thermodynamic parameters show that CR adsorption is in general endothermic, and spontaneous except for AC30 and AC100 at low temperatures. The preparation of ACs, in this study, has proven to possess high adsorption capacity and versatile applicability, making it an ideal material for wastewater purification purposes with broad practical applications.

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ABDELBAKI Reffas , , (2024-09-24), Activated carbons produced by thermochemical means from date palm spathes impregnated with H3PO4 for Congo red removal, Springer, Vol:14, Issue:, pages:1-18, Springer

This study explores the use of Spartium junceum biomass (SJ) to create activated carbon (SJAC) through a one-step activation with phosphoric acid. Characterisation of SJ and SJAC was conducted using FTIR spectroscopy, pH pzc measurement, nitrogen adsorption/desorption isotherms, and SEM to analyse their surface chemical groups, morphology, and texture. Results showed that SJAC has a well-developed mesoporous structure, high pore volume, and a significantly enhanced specific surface area (325.759 m 2 g −1 ) compared to raw SJ (1.647 m 2 g −1 ). The adsorptive performance of SJ and SJAC was tested by removing the anionic dye Eriochrome Black T (EBT). Using central composite design under response surface methodology, batch experiments were optimised for factors like pH, adsorbent dosage, initial EBT concentration, and contact time. Optimal conditions were determined using a desirability function. Adsorption data were analysed with various isothermal models, showing that the Freundlich model best described SJ, while the Langmuir model was more suitable for SJAC. SJAC exhibited an exceptional adsorption capacity of 261.36 mg g −1 , about five times higher than SJ. Thermodynamic analysis indicated that the adsorption process for both sorbents was spontaneous and endothermic. Density functional theory was used to investigate the adsorption mechanism of EBT on SJ and SJAC, identifying multiple mechanisms such as electrostatic interactions, pore filling, hydrogen bonding, and π-π stacking, with pore filling being the primary mechanism for SJAC. SJAC maintained over 77% EBT adsorption efficiency across four reuse cycles, highlighting its potential for EBT remediation applications.

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Abdallah Abiza , ABDELBAKI Reffas , Hana Boubaker, Rim Ben Arfi, Dorra Ghorbel, Muhammad Rafique, Guene Lougou Bachirou, Achraf Ghorbal, , (2024-08-27), Comparative Analysis of EBT Dye Removal Using Spartium junceum and Derived Activated Carbon: Experimental and DFT Insights, International Journal of Environmental Analytical Chemistry, Vol:104, Issue:12, pages:27, taylor and francis

Activated carbons were synthesized from palm biomass by thermochemical activation impregnated with phosphoric acid at the temperature of 450°C for different impregnation ratios. The surface chemistry of these activated carbons was characterized by the pHPZC (pH of the point of zero charge), zeta potential, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, and TGA analysis, while their porous texture was evaluated using MB index and iodine number (mg/g). The impregnation ratio was found to influence the porosity of these activated carbons. The most efficient activated carbon was studied for its adsorption kinetics of MB, a basic (cationic) dye, at different temperatures. The adsorptions kinetic were described by the model of pseudo-second order. The synthesized activated carbon was found to be suitable for efficient adsorption of the basic textile dye like Methylene bleu (basic bleu 9).

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ABDELBAKI Reffas , TIAIBA Wafa ; Reffas Abdelbaki, ,(2024-05-06), Synthesis of carbons activated from palm biomass by thermochemical activation,Le 2ème colloque national de chimie (CNC2@2024),Université Mohamed Boudiaf - M’sila Faculté des sciences Département de Chimie

L’industrie textile consomme de grandes quantités d’eau et utilise des colorants organiques synthétiques pour teinter ses produits commerciaux. Ces colorants synthétiques sont à la fois toxiques et responsables de la coloration des eaux. Des effluents colorés sont alors produits, d'où la nécessité de les traiter avant leur rejet. La plupart des colorants ne sont pas biodégradables une fois rejetés provoquent une altération du milieu aquatique. Parmi les procédés de traitement des rejets liquides, l’adsorption sur biomatériau (biochar) est une technique facile à mettre en suivre et peu onéreuse. L’objectif de cette étude consiste en la fabrication des biomatériaux (biochars) à partir de roseau commun afin d’obtenir des adsorbants applicables pour la décoloration des effluents de l’industrie textile. Le roseau commun (Phragmites australis) de la rivière de Sed-Ksob de M’sila (Algérie) a été valorisé et utilisé comme précurseur pour la fabrication des biomatériaux (biochars) par activation à l’acide phosphorique. La caractérisation de la chimie de surface de ces biomatériaux a été étudiée par titration sélective (méthode de Boehm), analyse thermogravimétrique (ATG), analyse par spectroscopie infrarouge (IRTF) et mesure de pHPZC (pH du point de charge nulle). La texture poreuse a été étudiée par adsorption du BM, mesure de l’indice d’iode et adsorption-désorption de l'azote à 77,147 K. Les résultats de l’analyse ATG, IRTF et du titration de Boehm montrent la présence de nombreux groupes fonctionnels de surface sur ces biomatériaux. Les teneurs en groupes fonctionnels oxygénés dépendent du rapport d'imprégnation en acide phosphorique Xp = 30, 60, 100%, à l'exception de celui obtenu à un rapport d'imprégnation de 150%. L’adsorption du BM, le test d’indice d’iode et l'adsorption-désorption de l'azote à 77,147 K indiquent une augmentation de la surface spécifique lorsqu’on augmente le rapport d'imprégnation de 30 à 100%. Ceci est dû au développement de la microporosité et de la mésoporosité. Les biomatériaux fabriqués ont été testés pour leurs performances d'adsorption vis-à-vis d'un colorant anionique; le méthylorange (MeO). L’influence de différents paramètres expérimentaux a été étudiée : la concentration, le temps de contact, la température, effet du pH, effet de la force ionique (salinité) et la désorption. L’étude des isothermes d'adsorption montre que le modèle de Langmuir décrit bien le processus de l’adsorption du MeO sur ces biomatériaux fabriqués. La cinétique d’adsorption peut être décrite par les modèles de pseudo deuxième ordre et de diffusion dans le film liquide. Le phénomène d’adsorption est de type physique et endothermique. L'effet du pH explique que l’adsorption est plus remarquable quand le pH est inferieur à la valeur de pHPZC pour CAP30%, mais la variation de la quantité adsorbée de colorant du méthylorange par les biomatériaux CA60%, CA100% et CA150% est relativement faible. L'effet de la force ionique (salinité) montre que la quantité adsorbée diminue légèrement par l'addition du sel NaCl à la solution de colorant. La désorption par NaOH trop diluée est totale (100%) ce qui a pour conséquence la régénération de biomatériau (biochar) le plus performant CA150.

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ABDELBAKI Reffas , Melouki Soriya; Abdelbaki, Azzedine Melouki, Melouki Soriya; Abdelbaki, Azzedine Melouki, ,(2024-05-06), Adsorption of Synthetic Dyes onto a Biomaterial (Adsorption des colorants synthétiques sur un biomatériau),Le 2ème colloque national de chimie (CNC2@2024),Université Mohamed Boudiaf - M’sila, Faculté des sciences, Département de Chimie

L’industrie textile consomme de grandes quantités d’eau et utilise des colorants organiques synthétiques pour teinter ses produits commerciaux. Ces colorants synthétiques sont à la fois toxiques et responsables de la coloration des eaux. Des effluents colorés sont alors produits, d'où la nécessité de les traiter avant leur rejet. La plupart des colorants ne sont pas biodégradables une fois rejetés provoquent une altération du milieu aquatique. Parmi les procédés de traitement des rejets liquides, l’adsorption sur biomatériau (biochar) est une technique facile à mettre en suivre et peu onéreuse. L’objectif de cette étude consiste en la fabrication des biomatériaux (biochars) à partir de roseau commun afin d’obtenir des adsorbants applicables pour la décoloration des effluents de l’industrie textile. Le roseau commun (Phragmites australis) de la rivière de Sed-Ksob de M’sila (Algérie) a été valorisé et utilisé comme précurseur pour la fabrication des biomatériaux (biochars) par activation à l’acide phosphorique. La caractérisation de la chimie de surface de ces biomatériaux a été étudiée par titration sélective (méthode de Boehm), analyse thermogravimétrique (ATG), analyse par spectroscopie infrarouge (IRTF) et mesure de pHPZC (pH du point de charge nulle). La texture poreuse a été étudiée par adsorption du BM, mesure de l’indice d’iode et adsorption-désorption de l'azote à 77,147 K. Les résultats de l’analyse ATG, IRTF et du titration de Boehm montrent la présence de nombreux groupes fonctionnels de surface sur ces biomatériaux. Les teneurs en groupes fonctionnels oxygénés dépendent du rapport d'imprégnation en acide phosphorique Xp = 30, 60, 100%, à l'exception de celui obtenu à un rapport d'imprégnation de 150%. L’adsorption du BM, le test d’indice d’iode et l'adsorption-désorption de l'azote à 77,147 K indiquent une augmentation de la surface spécifique lorsqu’on augmente le rapport d'imprégnation de 30 à 100%. Ceci est dû au développement de la microporosité et de la mésoporosité. Les biomatériaux fabriqués ont été testés pour leurs performances d'adsorption vis-à-vis d'un colorant anionique; le méthylorange (MeO). L’influence de différents paramètres expérimentaux a été étudiée : la concentration, le temps de contact, la température, effet du pH, effet de la force ionique (salinité) et la désorption. L’étude des isothermes d'adsorption montre que le modèle de Langmuir décrit bien le processus de l’adsorption du MeO sur ces biomatériaux fabriqués. La cinétique d’adsorption peut être décrite par les modèles de pseudo deuxième ordre et de diffusion dans le film liquide. Le phénomène d’adsorption est de type physique et endothermique. L'effet du pH explique que l’adsorption est plus remarquable quand le pH est inferieur à la valeur de pHPZC pour CAP30%, mais la variation de la quantité adsorbée de colorant du méthylorange par les biomatériaux CA60%, CA100% et CA150% est relativement faible. L'effet de la force ionique (salinité) montre que la quantité adsorbée diminue légèrement par l'addition du sel NaCl à la solution de colorant. La désorption par NaOH trop diluée est totale (100%) ce qui a pour conséquence la régénération de biomatériau (biochar) le plus performant CA150.

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ABDELBAKI Reffas , Melouki Soriya; Abdelbaki, Azzedine Melouki, Melouki Soriya; Abdelbaki, Azzedine Melouki, ,(2024-05-06), Adsorption of Synthetic Dyes onto a Biomaterial (Adsorption des colorants synthétiques sur un biomatériau),Le 2ème colloque national de chimie (CNC2@2024),Université Mohamed Boudiaf - M’sila, Faculté des sciences, Département de Chimie

Dans cette étude, les charbons actifs à base de fibres de tronc de palmier (FTP) ont été préparés par la méthode d'activation thermochimique à 450 ° C pour l'élimination par adsorption de colorants azoïques connus pour leur toxicité, notamment le Bleu de Méthylène (BM) et Méthyle Orange (MO) à partir de solutions aqueuses. Cette préparation a été réalisée avec de l'acide phosphorique H3PO4 à différents rapports d'imprégnation, 30, 60, 100 et 150 % en poids. Les adsorbants étudiés ont été caractérisés à l'aide de plusieurs méthodes, pour leur structure poreuse et morphologique par la microscopie électronique à balayage (MEB) couplée avec EDS, adsorption de l'azote à 77K, adsorption de bleu de méthylène et test d’indice d’iode, ainsi que pour leur chimie de surface, par analyse élémentaire (EDS), titrages de "Boehm", mesure du point de charge nulle, spectroscopie infrarouge (IRTF), et analyse thermogravimétrique (ATG). Lorsque le rapport d'imprégnation Xp augmente (30, 60, 100 et 150 %), l'adsorption du BM, le test d'indice d'iode et l'adsorption désorption de l'azote à 77 K montrent une augmentation de la surface spécifique. Cette surface spécifique mesurée par la méthode BET égale à 42,32 m² g-1 ;531,01 m² g-1 ; 809,84 m² g-1 ; 1076.58 m² g-1 et 1130 m2 g-1 respectivement for CP0, CAP30, CAP60, CAP100, CAP150. Cela est dû à l’augmentation de la microporosité et de la mésoporosité. Différentes expériences d'adsorption ont été effectuées en fonction du pH (entre 2 et 12), du temps de contact, de la force ionique, et de la concentration en colorant « Méthyle Orange MO ». La cinétique d'adsorption du MO est décrite par un modèle linéaire du second ordre. La capacité d’adsorption des charbons actifs CAPs est très sensible aux variations du pH et les résultats obtenus indiquent que l’évolution de l’adsorption avec le pH de ces CAPs est très semblable. L’augmentation de la force ionique(salinité) augmente fortement la capacité d’adsorption des charbons actifs. Par contre l’augmentation de surfactant SDS diminue légèrement l’élimination. Les isothermes d'adsorption du colorant " Méthyle Orange MO " ont été étudiées à une température de 25 °C pour chacun de charbon actif. Nous avons cherché à reproduire les données expérimentales en ajustant les équations d’isothermes d’adsorption à l'aide de plusieurs modèles linéaires et non linéaire. Le modèle de Langmuir, et le modèle de Freundlich sont ceux qui reproduits le mieux les isothermes d’adsorption expérimentales. La désorption par NaOH trop diluée est presque totale (~97%), ce qui en fait la régénération de charbon actif la plus efficace CAP150.

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ABDELBAKIReffas , Cherdoud Firouz ; Reffas Abdelbaki, Cherdoud Firouz ; Reffas Abdelbaki, ,(2024-03-10); Fabrication et caractérisation de nouveaux carbones activés (miroporeux et mésoporeux) et étude de leurs propriétés en élimination de polluants,Université de M'sila,

In this work, activated carbons were produced via chemical activation using Myrtuscommunis leaves (MC) as the precursor and phosphoric acid (H3PO4) as the chemical activating agent with different impregnation ratios (30, 60, 100 and 150) at 450°C with a heating rate of 10°C/min under air atmosphere for one hour. The effect of phosphoric acid on the physiochemical properties of the prepared Myrtuscommunis activated carbons (MC-ACs) were investigated using BET, FESEM-EDS, XPS, FT-IR,CHNS-(O) elemental analysis andRaman.The adsorption of Methyl Orange (MO) at different pH values ranging from 2 to 10, initial dye concentrations ranging from 5 to 130mg/L were investigated and the effect of contact time was carried out from 0 to 240min. The surface charge of MC-ACs showed an acidic character. The specific surface area (SSA) and total pore volume increased by increasing the impregnation ratio. The impregnation ratio of 150 yielded highly mesoporous MC-AC with highest specific surface area 1237m2/g and total pore volume 0.97cm3/g and pore diameter of 3.2nm.It was observed from XPS and FT-IR that the MC-ACs are rich with oxygenated functional groups. The maximum adsorption capacity of MO at optimum pH-value = 2 with Langmuir data was reached by MC-AC150% of 277.57 mg/g. The adsorption equilibrium was well explained by Temkin isotherm. The kinetic study was studied to further understand the mechanism of the adsorption and it was pseudo-second order model. The non-linear regression (residual mean square error, RMSE) was presented to evaluate the data of isotherm and kinetic models.

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ABDELBAKI Reffas , Hamza Megherbi ; Abdelbaki Reffas, Hamza Megherbi ; Abdelbaki Reffas, ,(2024-03-06), Synthesis and caracterization of chemically activated carbon by phosphoric acid imprégnation,National seminar in the green chemical processes; impact on the environment and sustainable development,Université de Badji Mokhtar-Annaba

Hexavalent chromium (Cr(VI)) is a water-soluble, highly toxic form of chromium compound that is recognized as a carcinogen and can lead to various health issues. This research investigates the use of activated carbon (AC) derived from Ficus carica leaves for the removal of Cr(VI) from water. The effect of the impregnation ratio on the characterization and performance of activated carbons for removing Cr(VI) was investigated. The physicochemical and textural properties of the produced activated carbons (ACs) were characterized using various analyses, including XRD, SEM, TGA, FTIR, iodine number, and pH of zero charge. It was found that the AC-100 impregnated at a ratio (AC/H3PO4) of 100% indicated highly efficient removal of Cr(VI). The prepared ACs have been modified with ethylenediamine (EDA) to enhance their performance. Results show that the adsorption capacity of the modified ACs showed a significant enhancement in comparison to the raw ACs. The maximum adsorption capacities for Cr(VI) removal for the raw AC-100 and its modified form were found to be 155.22 and 203.25 mg/g, respectively, as determined by the Langmuir isotherm. The results of this study confirm that EDA can be used to enhance the effectiveness of activated carbon (AC) derived from Ficus carica leaves in removing Cr(VI) from water.

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ABDELBAKI Reffas , Zohra Baassou ; Fatiha Benmahdi ; Abdelbaki Reffas ; Abdelhamid Benhaya, Zohra Baassou ; Fatiha Benmahdi ; Abdelbaki Reffas ; Abdelhamid Benhaya, , (2024-02-01), The effect of impregnation ratio and surface modification on the characteristics and performance of activated carbon derived from Ficus carica leaves for Cr(VI) removal, Biomass Conversion and Biorefinery, Vol:14, Issue:, pages:1-14, Springer

Le charbon actif en poudre a été préparé à partir des feuilles de Ficus carica par imprégnation dans 85% H3PO4 pendant 3 heures puis carbonisation à 600°C. Le charbon actif préparé a été utilisé pour l'élimination du bleu acide 40 par adsorption. L'équilibre d'adsorption a été représenté par les modèles isothermes de Langmuir et Freundlich. Les PAC ont été caractérisés par leur chimie de surface à l'aide d'une analyse thermogravimétrique (TGA), de mesures au point de charges nulles (pHPZC), de l'indice d'iode et de l'indice de bleu de méthylène pour leurs structures poreuses.

Citation

ABDELBAKI Reffas , ,(2023-12-14), Caractérisation et adsorption de l'Acid Blue 40 par Charbons actifs en poudre préparés à partir de Ficus Carica L.,1ère Conférence nationale sur les ressources durables : déchets, eau et énergie, SRWWE 2023 .,Laghouat

The process of obtaining powdered activated carbon involved the use of Ficus carica leaves according to a procedure consisting of impregnation in H3PO4 of 85% for 3 hours, followed by carbonization at a temperature of 600°C. The resulting activated carbon was then used to remove acid blue 40 through the adsorption process. The equilibrium state reached during this adsorption process was represented through the use of two isothermal models, namely the Langmuir model and the Freundlich model. In order to gain a comprehensive understanding of the surface chemistry of powdered activated carbon, various characterization techniques have been used. These techniques included the use of thermogravimetric analysis (TGA), SEM-EDX. Additionally, point of zero charge (pHPZC) measurements were performed to determine the pH at which carbon exhibited a neutral surface charge. Additionally, the iodine index was used to evaluate the ability of carbon to adsorb iodine, while the methylene blue index was used to evaluate the porous structures of carbon. The object of this work is to Preparation and characterization of powdered activated carbons prepared from Ficus carica leaf biomass for the elimination of Acid blue 40 from wastewater from the textile industry.

Citation

ABDELBAKI Reffas , ,(2023-12-10), Activated carbon derived from the leaves of Ficus Carica, for the elimination of AB-40 dyes,The 2nd International Workshop on Chemical Engineering dedicated to Catalysis (IWCE’23) December 09-10th, 2023 Sétif, Algeria,Setif

La matière organique naturelle constitue un riche réservoir de divers précurseurs qui donnent lieu à la création de sous-produits de désinfection tels que les trihalométhanes. Les THM, qui sont des sous-produits du processus de chloration de l'eau, sont principalement produits par l'interaction entre le chlore et des substances organiques naturelles telles que les substances humiques, fulviques et tranphiles présentes dans l'eau. Ces THM sont connus pour leurs propriétés cancérogènes, ce qui représente un risque potentiel pour la santé humaine. Dans le cadre de cette étude, nous avons cherché à étudier l'efficacité de la thérapie par floculation par coagulation et du traitement CAP (Contact Aération Process) pour atténuer la formation de THM. Afin d'évaluer l'efficacité des différents traitements utilisés dans cette recherche, nous avons soumis les différents échantillons à une chloration. En effectuant une analyse des THM formés par le processus de chloration dans les différents échantillons traités dans différentes conditions, nous avons pu fournir un compte rendu précis de l'efficacité du traitement dans l'élimination des précurseurs des THM. Cette évaluation complète met en lumière l'impact réel des méthodes de traitement sur la réduction de la formation de THM et souligne l'importance de stratégies de traitement de l'eau efficaces pour préserver la santé publique. Les résultats obtenus sont extrêmement satisfaisants, comme en témoigne l'augmentation significative du taux d'élimination du MON, qui est passé de 17,5 % à 27,5 % par simple modification des doses de coagulant et du pH. Cette amélioration remarquable de l'élimination du MON a encore été portée à un impressionnant 92,5 % par l'introduction du charbon actif en poudre, démontrant ainsi l'efficacité de cette combinaison. Après une analyse méticuleuse des différents chromatogrammes THM, il devient évident qu'à chaque amélioration progressive du traitement à la DOM, la présence de sous-produits chlorés est constamment réduite à un niveau exceptionnellement bas. Cette observation met en évidence la corrélation positive entre le raffinement du procédé de traitement et la diminution des sous-produits chlorés, ce qui se traduit en fin de compte par une meilleure pureté de l'eau.

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ABDELBAKI Reffas , ,(2023-11-29), Elimination d’un colorant organique AB-40 par adsorption.,2 ème Séminaire National sur la Chimie et ses Applications  29-30 Novembre 2023, Université de Batna 1(SNCA-2-2023),Batna

La matière organique naturelle est une source de nombreux précurseurs pour la formation de SPC tel que les THM. Les THM sont des sous-produits de la chloration de l'eau formés principalement par la réaction du chlore avec des substances organiques naturelles (substances humiques, fulviques et transphiles) présentes dans l'eau, les THM sont des produits cancérigènes. Dans ce travail nous avons étudié l'efficacité du traitement de coagulation floculation et du traitement au CAP sur la formation des THM. Pour rendre compte de l'efficacité des différents traitements réalisés dans ce travail, nous avons procédé à la chloration des différents échantillons préalablement traités par : le procédé conventionnel, traitement dans les conditions optimales d'élimination des DOM et association avec du charbon actif en poudre. L'analyse des THM formés par chloration des échantillons traités dans les différentes conditions a permis de vraiment rendre compte de l'efficacité du traitement sur l'élimination des précurseurs des THM. Les résultats obtenus sont très satisfaisants, d'où le taux de l'élimination de la MON est passée de 17,5 à 27,5 % en modifiant simplement les doses de coagulant et le pH. La combinaison de charbon actif en poudre nous a permis d'améliorer encore le taux d'élimination des MON à 92,5 %. En comparant les différents chromatogrammes des THM, nous constatons qu'à chaque amélioration du traitement des DOM, les sous-produits chlorés ont tendance à se réduire à un niveau très taux bas.

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ABDELBAKI Reffas , ,(2023-09-25), Élimination des polluants dans l’eau par charbon actif poudre,First National symposium on Water, Health and Environment impact of climate changes,Khenchla

In this work, the activated carbon of palm trunk fiber was prepared by the thermochemical activation method for the adsorptive removal of azo dyes known for their toxicity, including methylene blue (MB) and methyl orange (MO) from aqueous solution. This preparation was realized with activated factor phosphoric acid H3PO4 at 450°C in different impregnation ratios, which varied within the following range: 30, 60, 100, and 150 wt.%. Investigated adsorbents were characterized using several methods such as X-ray diffraction, N2sorption, Fourier-transform infrared spectroscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, thermogravimetric analysis, and scanning electron microscopy techniques. Also, Boehm titrations and point of zero charge measurements were carried out to give more explication about surface properties. The effect of adsorbent dosage was evaluated and discussed. The results show that the adsorption capacity increases with increasing the mesoporous of the activated carbons. At 150 wt.% H3 PO4 ratios were found to be appropriate for efficient adsorption of the (MO) dye (~862 mg·g–1) and (MB) dye (~508 mg·g–1). Isotherm data were investigated according to Langmuir and Freundlich equations. The obtained results revealed that the Langmuir model provides the best fit for the cationic MB dye while the Langmuir and Freundlich models offer the best fit for anionic MO dye. Keywords: Activated carbons; Characterized; Adsorptive removal; Palm trunk fiber; Langmuir and Freundlich models; Azo dyes

Citation

ABDELBAKI Reffas , , (2023-09-11), Activated carbons developed from Algerian agro-waste of palm trunk fiber: characterization and adsorptive capacity for azo dyes removal, Desalination and Water Treatment, Vol:311, Issue:0, pages:118–134, Taylor & Francis

The powder-activated carbon was prepared from the leaves of Ficus carica by impregnation in 85% H3PO4 for 3 hours and then carbonization at 600°C. The activated carbon prepared was used for the removal of acid blue 40 by adsorption. The adsorption equilibrium was represented by the isothermal models of Langmuir and Freundlich. PAC has been characterized by their surface chemistry using thermogravimetric analysis (TGA), point of zero charges (pHPZC) measurements , the iodine index, and the methylene blue index for their porous structures.

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ABDELBAKI Reffas , ,(2023-05-11), Powder Activated Carbons Prepared from Ficus Carica L: Characterization and Adsorption of Acid Blue 40,International conference on Materials & Processes for Sustainable Development 2023 - MPSD2023,Tunisia

Natural organic matter is a source of numerous precursors for the formation of SPC; The main SPDs formed after chlorination are: THMs, haloacetic acids (AHAs), haloacetometrils and haloketonesTHMs are by-products of water chlorination formed mainly by the reaction of chlorine with natural organic substances (humic, fulvic and transphilic substances) present in water, THMs are carcinogenic products.In this work we have studied the effectiveness of treatment of coagulation flocculation and treatment with CAP on the formation of THMs.To account for the effectiveness of the various treatments carried out in this work, we proceeded to the chlorination of the various samples previously treated by: the conventional process, treatment under the optimal conditions for the elimination of DOM and combination with powdered activated carbon. The analysis of the THMs formed by chlorination of the samples treated under the various conditions has made it possible to really report on the effectiveness of the treatment on the elimination of the precursors of the THMs.The results obtained are very satisfactory, where the rate of elimination of NOM has increased from 17.5 to 27.5% by simply changing the doses of the coagulant and the pH. The combination of powdered activated carbon has allowed us to further improve the elimination rate of NOM to 92.5%.Comparing the different chromatograms of THMs, we find that with every

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ABDELBAKI Reffas , ,(2023-03-07), ELIMINATION OF POLLUTANTS BY POWDER ACTIVATED CARBON,1st Virtual International Seminar on geosciences, organized in Constantine, 7-9 March, 2023,Constantine