Abstrait

En chimie organique : 2018 Sorption d'explosifs nitrés dans du biochar dérivé de polymères/biomasse : facteurs affectant et toxicité - Seok-Young Oh

 Seok-Young-Oh   Professeur, Université d'Ulsan, Corée du Sud 

    Les facteurs affectant l'élimination par sorption des explosifs nitrés [2, 4, 6-trinitrotoluène (TNT) et hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine (RDX)] sur du biochar dérivé de polymère/biomasse ont été étudiés au moyen d'expériences par lots. Comparée à celle du biochar dérivé de paille de riz (RS), la sorption du TNT et du RDX sur le biochar dérivé de polymère/RS a été considérablement améliorée de plus de 2,5 et 4 fois, respectivement. Le type et la quantité de polymère n'ont pas eu d'effet significatif sur la sorption des explosifs nitrés sur le biochar dérivé de polymère/RS. En raison de l'augmentation de l'aromaticité du biochar et de la diminution des résidus de carbone du polymère, l'effet de la température de pyrolyse à des températures élevées n'a pas été marqué. Le traitement de surface avec un acide ou un oxydant n'a pas modifié de manière significative la capacité de sorption, ce qui suggère que les résidus de polymère peuvent être fortement responsables de l'amélioration. Les résidus de polymère possibles ont été identifiés via une analyse GC-MS. Les analyses de la procédure de lixiviation des caractéristiques de toxicité (TCLP) et du bio-essai Microtox ont indiqué que le biochar dérivé de polymères/RS ne présentait pas d'effets nocifs possibles. Nos résultats suggèrent que le biochar dérivé de polymères/RS peut être utilisé efficacement comme sorbant pour éliminer les explosifs nitrés à la fois dans l'environnement naturel et dans les systèmes artificiels. Les polymères issus de la biomasse sont une préoccupation majeure et constituent la pierre angulaire en termes d'applications variées comme les biocarburants, les applications biomédicales et biocomposites. Récemment, les préoccupations concernant la pollution de l'environnement et l'épuisement des ressources naturelles causés par les matières plastiques non biodégradables à base de pétrole ont attiré l'attention sur le développement de polymères respectueux de l'environnement pour leurs applications dans diverses industries et autres services publics à valeur ajoutée. Les biopolymères renouvelables et abondamment disponibles sont la principale alternative viable pour l'assemblage de matériaux verts dans un avenir proche. Afin de garantir le développement durable d'une population en croissance exponentielle, les demandes croissantes de matériaux légers à haute performance et les préoccupations croissantes concernant l'impact environnemental des matériaux ont obligé les chercheurs universitaires et industriels à développer de nouveaux matériaux à partir de ressources alternatives ou renouvelables. La renouvelabilité des ressources dépend de l’approvisionnement et du cycle de vie des matières premières. Au cours des dernières décennies, les matériaux polymères issus de ressources biologiques renouvelables telles que les plantes, les animaux marins et les organismes microbiens ont de plus en plus attiré l’attention des chercheurs. Les polymères dérivés/extraits des ressources biologiques renouvelables les plus largement disponibles (plantes agricoles, animaux marins et micro-organismes) sont appelés « biopolymères ». Ces polymères sont produits sous forme de biomasse ou de sous-produits au cours des cycles de croissance des organismes. Les biopolymères ou polymères renouvelables comme la cellulose, la lignine, l’amidon, la pectine, la chitine et le xylane sont des polymères abondamment disponibles dans la nature sous forme de biomasse végétale ou d’autres sources biologiques.Leur importance pour diverses applications (biocarburants, nanobiocomposites, biomédical, etc.) a été analysée depuis plusieurs années et se poursuit encore. Il existe des moyens alternatifs de convertir ces biopolymères en divers produits chimiques, carburants et matériaux au profit de notre société. Il reste encore des défis à relever pour développer de nouvelles méthodologies ou des procédés améliorés pour une utilisation efficace et économique, ainsi que pour la conversion de ces biopolymères. Le biochar est du charbon de bois utilisé comme amendement du sol pour la séquestration du carbone et les bienfaits pour la santé des sols. Le biochar peut être un solide stable, riche en carbone, et peut perdurer dans le sol pendant des milliers d'années. Comme la plupart des charbons de bois, le biochar est formé à partir de la biomasse par pyrolyse. Le biochar est à l'étude en tant qu'approche viable pour la séquestration du carbone, car il a le potentiel d'aider à atténuer le réchauffement et le changement climatique mondial. Il résulte de processus associés à la capture et au stockage du carbone pyrogénique (PyCCS). Le biochar peut augmenter la fertilité des sols acides (sols à faible pH), augmenter la productivité agricole et fournir une protection contre certaines maladies foliaires et transmises par le sol. En ce qui concerne sa définition dans la production, le biochar est défini par l'International Biochar Initiative comme "le matériau solide obtenu à partir de la conversion thermochimique de la biomasse dans un environnement limité en oxygène". La toxicité est le degré auquel une substance chimique ou un mélange spécifique de médicaments peut endommager un organisme. La toxicité peut demander l'effet sur un organisme entier, comme un animal, une bactérie ou une plante, ainsi que l'effet sur une sous-structure de l'organisme, comme une cellule (cytotoxicité) ou un organe comme le foie (hépatotoxicité). Par extension, le mot pourrait également être métaphoriquement utilisé pour décrire les effets toxiques sur des groupes plus vastes et plus complexes, comme les proches ou la société dans son ensemble. Parfois, le mot est plus ou moins synonyme d'empoisonnement dans l'usage quotidien. La toxicité d'une substance dépend souvent de nombreux facteurs, comme la voie d'administration (si le toxique est appliqué sur la peau, ingéré, inhalé, injecté), la durée de l'exposition (une brève ou longue exposition), la quantité d'expositions (une dose unique ou plusieurs doses au fil du temps), le type physique du toxique (solide, liquide, gazeux), la constitution génétique d'une personne, l'état de santé général d'une personne, et bien d'autres. Exposition aiguë : une exposition à une substance toxique qui peut entraîner des dommages biologiques graves ou la mort ; les expositions aiguës sont généralement caractérisées comme ne durant pas plus d'une journée. Exposition chronique : exposition continue à un toxique sur une période prolongée, souvent mesurée en mois ou en années ; elle peut provoquer des effets secondaires irréversibles.Il reste encore des défis à relever pour développer de nouvelles méthodologies ou des processus améliorés pour une utilisation efficace et économique ainsi que pour la conversion de ces biopolymères. Le biochar est du charbon de bois utilisé comme amendement du sol pour la séquestration du carbone et les bienfaits pour la santé des sols. Le biochar peut être un solide stable, riche en carbone, et peut perdurer dans le sol pendant des milliers d'années. Comme la plupart des charbons de bois, le biochar est formé à partir de la biomasse par pyrolyse. Le biochar est à l'étude comme une approche viable pour la séquestration du carbone, car il a le potentiel d'aider à atténuer le réchauffement et le changement climatique mondial. Il résulte de processus associés à la capture et au stockage du carbone pyrogénique (PyCCS). Le biochar peut augmenter la fertilité des sols acides (sols à faible pH), augmenter la productivité agricole et fournir une protection contre certaines maladies foliaires et transmises par le sol. En ce qui concerne sa définition en production, le biochar est défini par l'International Biochar Initiative comme "le matériau solide obtenu à partir de la conversion thermochimique de la biomasse dans un environnement limité en oxygène". La toxicité est le degré auquel une substance chimique ou un mélange spécifique de médicaments peut endommager un organisme. La toxicité peut désigner l'effet sur un organisme entier, comme un animal, une bactérie ou une plante, mais aussi l'effet sur une sous-structure de l'organisme, comme une cellule (cytotoxicité) ou un organe comme le foie (hépatotoxicité). Par extension, le mot peut aussi être métaphoriquement utilisé pour décrire les effets toxiques sur des groupes plus vastes et plus complexes, comme la famille ou la société en général. Parfois, le mot est plus ou moins synonyme d'empoisonnement dans l'usage quotidien. La toxicité d'une substance dépend souvent de nombreux facteurs différents, comme la voie d'administration (si le toxique est appliqué sur la peau, ingéré, inhalé, injecté), la durée de l'exposition (une brève ou longue durée), la quantité d'expositions (une dose unique ou plusieurs doses au fil du temps), le type physique du toxique (solide, liquide, gazeux), la constitution génétique d'un individu, l'état de santé général d'une personne, et bien d'autres. Exposition aiguë : une exposition à une substance toxique qui peut entraîner des dommages biologiques graves ou la mort ; les expositions aiguës sont généralement caractérisées comme ne durant pas plus d'une journée. Exposition chronique L'exposition continue à un toxique sur une période prolongée, souvent mesurée en mois ou en années, peut entraîner des effets secondaires irréversibles.Il reste encore des défis à relever pour développer de nouvelles méthodologies ou des processus améliorés pour une utilisation efficace et économique ainsi que pour la conversion de ces biopolymères. Le biochar est du charbon de bois utilisé comme amendement du sol pour la séquestration du carbone et les bienfaits pour la santé des sols. Le biochar peut être un solide stable, riche en carbone, et peut perdurer dans le sol pendant des milliers d'années. Comme la plupart des charbons de bois, le biochar est formé à partir de la biomasse par pyrolyse. Le biochar est à l'étude comme une approche viable pour la séquestration du carbone, car il a le potentiel d'aider à atténuer le réchauffement et le changement climatique mondial. Il résulte de processus associés à la capture et au stockage du carbone pyrogénique (PyCCS). Le biochar peut augmenter la fertilité des sols acides (sols à faible pH), augmenter la productivité agricole et fournir une protection contre certaines maladies foliaires et transmises par le sol. En ce qui concerne sa définition en production, le biochar est défini par l'International Biochar Initiative comme "le matériau solide obtenu à partir de la conversion thermochimique de la biomasse dans un environnement limité en oxygène". La toxicité est le degré auquel une substance chimique ou un mélange spécifique de médicaments peut endommager un organisme. La toxicité peut désigner l'effet sur un organisme entier, comme un animal, une bactérie ou une plante, mais aussi l'effet sur une sous-structure de l'organisme, comme une cellule (cytotoxicité) ou un organe comme le foie (hépatotoxicité). Par extension, le mot peut aussi être métaphoriquement utilisé pour décrire les effets toxiques sur des groupes plus vastes et plus complexes, comme la famille ou la société en général. Parfois, le mot est plus ou moins synonyme d'empoisonnement dans l'usage quotidien. La toxicité d'une substance dépend souvent de nombreux facteurs différents, comme la voie d'administration (si le toxique est appliqué sur la peau, ingéré, inhalé, injecté), la durée de l'exposition (une brève ou longue durée), la quantité d'expositions (une dose unique ou plusieurs doses au fil du temps), le type physique du toxique (solide, liquide, gazeux), la constitution génétique d'un individu, l'état de santé général d'une personne, et bien d'autres. Exposition aiguë : une exposition à une substance toxique qui peut entraîner des dommages biologiques graves ou la mort ; les expositions aiguës sont généralement caractérisées comme ne durant pas plus d'une journée. Exposition chronique L'exposition continue à un toxique sur une période prolongée, souvent mesurée en mois ou en années, peut entraîner des effets secondaires irréversibles.Le biochar est un produit chimique qui a le potentiel d'aider à atténuer le réchauffement et le changement climatique mondial. Il résulte de processus associés à la capture et au stockage du carbone pyrogénique (PyCCS). Le biochar peut augmenter la fertilité des sols acides (sols à faible pH), augmenter la productivité agricole et fournir une protection contre certaines maladies foliaires et transmises par le sol. En ce qui concerne sa définition en production, le biochar est défini par l'International Biochar Initiative comme "le matériau solide obtenu à partir de la conversion thermochimique de la biomasse dans un environnement limité en oxygène". La toxicité est le degré auquel une substance chimique ou un mélange spécifique de médicaments peut endommager un organisme. La toxicité peut demander l'effet sur un organisme entier, comme un animal, une bactérie ou une plante, ainsi que l'effet sur une sous-structure de l'organisme, comme une cellule (cytotoxicité) ou un organe comme le foie (hépatotoxicité). Par extension, le mot pourrait également être métaphoriquement utilisé pour décrire les effets toxiques sur des groupes plus vastes et plus complexes, comme la famille ou la société dans son ensemble. Parfois, le mot est plus ou moins synonyme d'empoisonnement dans l'usage quotidien. La toxicité d'une substance dépend souvent de nombreux facteurs, comme la voie d'administration (si le toxique est appliqué sur la peau, ingéré, inhalé, injecté), la durée de l'exposition (une brève ou longue exposition), la quantité d'expositions (une dose unique ou plusieurs doses au fil du temps), le type physique du toxique (solide, liquide, gazeux), la constitution génétique d'une personne, l'état de santé général d'une personne, et bien d'autres. Exposition aiguë : une exposition à une substance toxique qui peut entraîner des dommages biologiques graves ou la mort ; les expositions aiguës sont généralement caractérisées comme durant au plus une journée. Exposition chronique : exposition continue à un toxique sur une période prolongée, souvent mesurée en mois ou en années ; elle peut provoquer des effets secondaires irréversibles.Le biochar est un produit chimique qui a le potentiel d'aider à atténuer le réchauffement et le changement climatique mondial. Il résulte de processus associés à la capture et au stockage du carbone pyrogénique (PyCCS). Le biochar peut augmenter la fertilité des sols acides (sols à faible pH), augmenter la productivité agricole et fournir une protection contre certaines maladies foliaires et transmises par le sol. En ce qui concerne sa définition en production, le biochar est défini par l'International Biochar Initiative comme "le matériau solide obtenu à partir de la conversion thermochimique de la biomasse dans un environnement limité en oxygène". La toxicité est le degré auquel une substance chimique ou un mélange spécifique de médicaments peut endommager un organisme. La toxicité peut demander l'effet sur un organisme entier, comme un animal, une bactérie ou une plante, ainsi que l'effet sur une sous-structure de l'organisme, comme une cellule (cytotoxicité) ou un organe comme le foie (hépatotoxicité). Par extension, le mot pourrait également être métaphoriquement utilisé pour décrire les effets toxiques sur des groupes plus vastes et plus complexes, comme la famille ou la société dans son ensemble. Parfois, le mot est plus ou moins synonyme d'empoisonnement dans l'usage quotidien. La toxicité d'une substance dépend souvent de nombreux facteurs, comme la voie d'administration (si le toxique est appliqué sur la peau, ingéré, inhalé, injecté), la durée de l'exposition (une brève ou longue exposition), la quantité d'expositions (une dose unique ou plusieurs doses au fil du temps), le type physique du toxique (solide, liquide, gazeux), la constitution génétique d'une personne, l'état de santé général d'une personne, et bien d'autres. Exposition aiguë : une exposition à une substance toxique qui peut entraîner des dommages biologiques graves ou la mort ; les expositions aiguës sont généralement caractérisées comme ne durant pas plus d'une journée. Exposition chronique : exposition continue à un toxique sur une période prolongée, souvent mesurée en mois ou en années ; elle peut provoquer des effets secondaires irréversibles.Parfois, le mot est plus ou moins synonyme d'empoisonnement dans l'usage quotidien. La toxicité d'une substance dépend souvent de nombreux facteurs différents, comme la voie d'administration (si le toxique est appliqué sur la peau, ingéré, inhalé, injecté), la durée de l'exposition (une brève ou longue exposition), la quantité d'expositions (une dose unique ou plusieurs doses au fil du temps), le type physique du toxique (solide, liquide, gazeux), la constitution génétique d'une personne, l'état de santé général d'une personne, et bien d'autres. Exposition aiguë : une exposition à une substance toxique qui peut entraîner des dommages biologiques graves ou la mort ; les expositions aiguës sont généralement caractérisées comme ne durant pas plus d'une journée. Exposition chronique : exposition continue à un toxique sur une période prolongée, souvent mesurée en mois ou en années ; elle peut provoquer des effets secondaires irréversibles.Parfois, le mot est plus ou moins synonyme d'empoisonnement dans l'usage quotidien. La toxicité d'une substance dépend souvent de nombreux facteurs différents, comme la voie d'administration (si le toxique est appliqué sur la peau, ingéré, inhalé, injecté), la durée de l'exposition (une brève ou longue exposition), la quantité d'expositions (une dose unique ou plusieurs doses au fil du temps), le type physique du toxique (solide, liquide, gazeux), la constitution génétique d'une personne, l'état de santé général d'une personne, et bien d'autres. Exposition aiguë : une exposition à une substance toxique qui peut entraîner des dommages biologiques graves ou la mort ; les expositions aiguës sont généralement caractérisées comme ne durant pas plus d'une journée. Exposition chronique : exposition continue à un toxique sur une période prolongée, souvent mesurée en mois ou en années ; elle peut provoquer des effets secondaires irréversibles.