Doctoral dissertations

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    Contribution à la Compréhension et à la Modélisation du Comportement Mécanique Thermique et Acoustique de Matériaux Composites à Base de Déchets
    (UNIVERSITE MOHAMED BOUDIAF - M’SILA, 2022-06) MOUISSA, Fadhila
    Des études ont montré que la production de ciment contribue à l'émission de CO2, qui est immensément responsable des problèmes environnementaux actuels. Nous tentons d'étudier la possibilité de réduire la consommation de ciment en utilisant comme alternative des matériaux composites issus de déchets naturels. Les matériaux composites peuvent être utilisés pour minimiser la consommation de ciment d'une part et pour réutiliser et recycler les déchets naturels pour éviter le gaspillage d'énergie et résoudre par la suite les problèmes liés à l'environnement. L'objectif de ce travail est d'étudier l'impact du traitement chimique de la sciure de bois sur les propriétés mécaniques et thermiques d'une matrice en argile renforcée de sciure de bois. Pour ce faire, un ensemble d'approches a été adopté. Nous nous sommes donc appuyés sur deux méthodes : l'expérimentale et la simulation à l'aide du logiciel MATLAB. Ce dernier a été utilisé pour identifier numériquement les caractéristiques de l'échantillon étudié. Pour améliorer le comportement du composite, nous avons traité chimiquement la sciure de bois en utilisant deux solutions, à savoir NaOH (5 % m/v) et KMnO4 (0,01 % m/v). Les résultats indiquent que le traitement alcalin améliore la résistance de flexion et de compression en enregistrant les meilleurs résultats. Concernant le test thermique, l’ajout de la sciure de bois à la matrice d’argile conduit à une diminution de la conductivité thermique. De plus, la simulation acoustique révèle que le matériau poreuse de l'échantillon étudié influence sur les caractéristiques acoustiques, faisant de notre échantillon un matériau insonorisant.
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    Elimination des polluants par des carbones activés dopés
    (2024-09-25) BAASSOU ZOHRA
    Hexavalent chromium (Cr(VI)) is a water-soluble and highly toxic form of chromium compound recognized as a carcinogen and can cause various health problems. Synthetic dyes are both toxic and responsible for coloring wastewater, are not biodegradable, and once discharged, cause alterations to the aquatic environment. This research studies the use of activated carbon (AC) derived from Ficus carica leaves for the removal of Cr(VI) and AB-40 from water. The effect of impregnation rate on the characterization and performance of activated carbons (AC-30, AC-60, 157 AC-100, AC-150, and AC-200) for removing Cr(VI) and AB-40 was investigated. The physicochemical and textural properties of the produced activated carbons (ACs) were characterized using various analyses, including XRD, SEM-EDX, TGA, FTIR, iodine index, methylene blue index, point of zero charge (pHPZC), and Boehm titration. It was found that the prepared ACs (AC-30, AC-60, and AC-100) are primarily microporous with some mesoporosity for AC-100, which has a specific surface area of 683.75 m²/g and a pore volume of 0.468 cm³/g. Additionally, AC-200 is mainly mesoporous with a specific surface area of 423.22 m²/g and a pore volume of 0.705 cm³/g. It was determined that high impregnation favors the formation of mesopores and leads to a relatively high specific surface area. Surface chemistry characterization of the ACs prepared at 600°C showed slight acidity confirmed by the pHPZC values, attributed to the acidic functional groups content, mainly composed of lactonic and phenolic groups. It was noted that as the impregnation rate increases from 30% to 200%, the oxygen content increases from 20.8% for AC-30 to 47.1% for AC-200, confirmed by the obtained pH values. These results highlight the slightly acidic nature of the prepared activated carbons. It was found that AC-100 impregnated at a (H₃PO₄/biomass) ratio of 100% shows very effective removal of Cr(VI), while AC-200 impregnated at a (H₃PO₄/biomass) ratio of 200% shows very effective removal of AB-40. The prepared ACs were modified with ethylenediamine (EDA) to enhance their performance. The results show that the adsorption capacity of the modified ACs showed a significant improvement compared to the unmodified ACs. The maximum adsorption capacities for the removal of Cr(VI) for AC-100 and its modified form are 155.22 and 203.25.mg/g, respectively, as determined by the Langmuir isotherm. On the other hand, the maximum adsorption capacities for the removal of AB-40 for AC-200 and its modified form are 357.14 and 625 mg/g, respectively, also as determined by the Langmuir isotherm. The results of this study confirm that EDA can be used to enhance the efficiency of activated carbon (AC) derived from Ficus carica leaves for removing Cr(VI) and AB-40 from water. Furthermore, SEM images and FTIR spectral analysis successfully confirmed surface modifications, especially peaks that provided conclusive evidence of the chemical modification of ACs prepared with EDA. Isotherm studies showed that the adsorption of Cr(VI) and AB-40 is monolayer on homogeneous surfaces of ACs and AC-EDAs. 158 Keywords: Modified activated carbon; Chemical activation; Ficus Carica leaves; Adsorption; Pollutants (Cr(VI) and AB-40); Ethylenediamine
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    ETUDE THEORIQUE DE LA DEGRADATION DES COLORANTS
    (université de msila, 2024) TAHARCHAOUCHE DJAMEL
    Les descripteurs de réactivité DFT, les spectres ultraviolet-visible et le mécanisme d'hydrolyse de trois colorants cationiques [vert de Malachite (MG+), vert Brillant (BG+) et Vert d’Ethyle (EG+2)] sont réalisés avec plusieurs fonctionnelles d'échange-corrélation (GGA globale, hybrides et à séparation de portée). En utilisant la théorie de la fonctionnelle de la densité dépendant du temps, les spectres théoriques d'absorption ultraviolet-visible des trois colorants cationiques sont obtenus et obéissent à la tendance pour le λmax : GGA>hybride>fonctionnelle à séparation de portée. Grâce à la théorie des états de transition, les barrières du mécanisme d'hydrolyse des colorants à structure cationique ont été obtenues en phase gazeuse et en solution. Il est montré que, pour ces systèmes, les barrières sont dans l'ordre : BG+ < MG+ < EG2+ en phase gazeuse et en solution. Dans les deux phases, la fonctionnelle CAM-B3LYP donne les barrières les plus élevées et la M06 donne les plus basses.
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    Etudes des stratégies et des structures de commande pour les systèmes d’Electro-générateurs à Pile à Combustible
    (Université Mohamed BOUDIAF de M'Sila, 2018-09-03) DJERIOUI, Ammar
    Le travail a présenté dans cette thèse s'inscrit dans le cadre de la recherche de nouvelles solutions qui permettent l'amélioration de la qualité de l'énergie électrique. Un hydrogène produit à partir des sources renouvelables est une solution pour la demande croissant en énergie, la pollution de l’air et les couts élevé des carburants. L’hydrogène est un des éléments les plus abondant dans la nature et peut être produit à partir de différents matière premiers et partout .en plus c’est le parfaite partenaire des énergies renouvelables car c’est un moyenne de stockage recyclables et sa combustion ne produit que de l’eau. L’Algérie à un important potentiel de production d’hydrogène surtout avec l’énergie solaire.La présence de plus en plus de charges non linéaires cause des perturbations qui affectent cette qualité. Dans la première partie, l'étude est focalise une chaine de conversion d'énergie solaire photovoltaïque interconnectée au réseau électrique. La puissance des panneaux solaires est transférée à travers un premier convertisseur DC/DC (boost) ce dernier assure l'adaptation d'impédance (MPPT) du générateur, avec le deuxième convertisseur DC/AC (onduleur) pour assurer la connexion électrique.La simulation et la validation expérimentale ont montré la possibilité d'utiliser un convertisseur à MLI pour assurer le filtrage actif sans affecter les performances de ce dernier, ce qui constitue une solution très économique pour la réduction des pollutions harmoniques.
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    Réactivité de composés organiques azoïques sur des surfaces modifiées de carbones activés biosoursés
    (University of M'Sila, 2025-04-30) DJABER Sabah
    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. 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) et analyse élémentaire (C.H.N.) 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). La caractérisation texturale des carbones activés par l’adsorption-désorption, de N2 à 77K, montre généralement le développement de la porosité avec l’augmentation du rapport d’imprégnation. 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 (Smeso) de 344,4 m²/g, et une surface microporeuse (Smicro) de 1097 m²/g. En comparaison, le carbone activé, préparé 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 la surface de 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 138 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. 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 DMF 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 bienvia des modifications par oxydation ou par réduction.