Développement de charbon actif à partir de résine phénolique pour la séparation du CO2
Résumé
Au cours des dernières années, les procédés d’amélioration du biogaz ont suscité une attention croissante en raison de l’épuisement des combustibles fossiles conventionnels et des objectifs croissants en matière de sources d’énergie renouvelable. Cependant, ces processus nécessitent des méthodes écoénergétiques de séparation CO2/CH4 pour augmenter la valeur calorifique et la commercialisation du biogaz. Dans ce contexte, les matériaux de carbone poreux issus de résines phénoliques apparaissent comme une alternative attrayante pour la capture sélective et la séparation du CO2 (1). Les résines phénoliques thermoplastiques sont des matériaux intéressants pour la préparation de différentes formes de carbone poreux et peuvent être synthétisées par polymérisation de phénols et d’aldéhydes (2). La préparation de carbone poreux par carbonisation de matériaux de résine phénolique présente plusieurs
avantages : rendement en charbon élevé, stabilité chimique, stabilité thermique, grande surface spécifique, haute sélectivité d’adsorption du CO2 et capacité élevée (1,3). Compte tenu de ce qui précède, l’objectif principal de cette étude est de développer des monolithes de carbone poreux à partir de résine phénol-formaldéhyde et d’améliorer ses performances (notamment l’adsorption de CO2 et la surface spécifique) en optimisant les processus de pyrolyse et
d’activation. L’effet de la quantité d’hexaméthylénetétramine (HMTA), utilisée comme agent de réticulation dans la synthèse de la résine phénolique, sur les performances d’adsorption de CO2 a également été étudié. A cette fin, les matériaux carbonisés obtenus sont caractérisés à l’aide de différentes techniques analytiques, notamment l’analyse élémentaire (CHNS), la mesure de l’azote (surface BET) et les isothermes d’adsorption de CO2 (surface microporeuse, capacité d’adsorption), la microscopie électronique à balayage (MEB), la microscopie électronique à transmission (MET), etc.