Effect of the surface functionalization of a waste-derived activated carbon on pharmaceuticals' adsorption from water

The functionalization of a paper mill sludge-based activated carbon (AC) was addressed in this work for the first time. Four different procedures have been accomplished in order to introduce amine functional groups (AC-NH2 and AC-APTES), thiol functional groups (AC-MPTMS), and a covalent organic polymer (AC-COP) onto the AC surface. The materials were characterized showing that the functionalization was succeeded, with a reduction of the specific surface area (SBET), except for AC-MPTMS. The produced ACs were tested for the removal of six pharmaceuticals - carbamazepine (CBZ), lorazepam (LOR), sulfamethoxazole (SMX), piroxicam (PIR), paroxetine (PAR), and venlafaxine (VEN) - from different matrices (ultrapure water, ultrapure water with pH adjusted to 7.6, and effluent from a municipal wastewater treatment plant (WWTP)). The results indicated textural parameters, SBET, micropore area and micropore volume, as the main factors influencing the adsorption, except for AC-NH2 which showed a great specificity for PAR and VEN. Also, AC-MPTMS presented a high removal percentage of the antibiotic SMX in wastewater. Overall, AC-MPTMS and AC-APTES provided, respectively, the best and the poorest adsorptive performance. Although the functionalization did not result in the enhancement of pharmaceuticals’ adsorption as compared with the parent AC, the selectivity for some pharmaceuticals was highly improved.publishe

Chaînes de valeur mondiales et accords commerciaux approfondis

Ces dernières années, le phénomène de production de biens « Made in the World » a considérablement augmenté, entraînant une transformation économique progressive de la façon dont nous comprenons les processus de production (Antràs 2020). La présente thèse considère une variété de questions de recherche : La connectivité maritime et les procédures frontalières affectent-elles de la même manière le commerce des biens finaux et le commerce des intrants intermédiaires ? Quelle est l’importance de l’adoption d’Internet pour la participation aux Chaînes de Valeur Mondiales (CVM) ? Quel est l’impact du Taux de Change Effectif Réel (TCER) sur le commerce international et, plus précisément, sur le commerce des CVM ? Comment la participation aux CVM affecte-t-elle la pollution de l’air et quelle est l’importance des dispositions environnementales dans les accords commerciaux lors de l’analyse des implications environnementales des CVM ? Cette thèse vise à définir et d’analyser deux moteurs (dans le chapitre 2) et deux conséquences (dans les chapitres 3 et 4) de la participation aux CVM. Le chapitre 2 examine l’effet de la facilitation du commerce sur les échanges, plus particulièrement sur les Réseaux de Production Mondiaux (RPM). Il montre que la connectivité maritime est importante pour le commerce dans le cadre des RPM. En particulier, l’exportation de biens intermédiaires est fortement encouragée par des routes maritimes plus efficaces qui relient les différents acteurs des RPM. En outre, l’expédition de marchandises sans retard, des coûts réduits et des procédures simplifiées sont des éléments clés de la participation aux RPM. En outre, le chapitre 2 analyse l’impact d’Internet sur les CVM en Afrique. Il étudie l’effet de l’adoption d’Internet sur la participation en amont et en aval dans les CVM au niveau national et au niveau de l’entreprise. Les résultats montrent que l’utilisation d’Internet et l’infrastructure Internet sont importantes pour l’Afrique en termes de participation future aux CVM. Le chapitre soutient que les pays et les entreprises africains doivent améliorer l’infrastructure Internet afin de tirer le meilleur parti de l’intégration dans les CVM. Un niveau élevé d’intégration dans les CVM peut changer la façon dont nous interprétons l’impact du TCER sur les exportations brutes et le commerce des CVM en Tunisie. Ainsi, le chapitre 3 montre l’importance de calculer une nouvelle mesure du TCER basée sur les termes de la valeur ajoutée sectorielle pour tenir compte de l’importance croissante des CVM. Les résultats montrent que les effets du TCER sur le commerce des CVM diffèrent de son impact sur le commerce traditionnel. On constate que la part de la valeur ajoutée étrangère dans les exportations brutes atténue la réponse du TCER aux exportations. De plus, la prise en compte de l’hétérogénéité sectorielle est importante pour déterminer la compétitivité commerciale car les secteurs tunisiens participent aux CVM à différents niveaux. Le chapitre 4 se concentre sur la relation entre les émissions de polluants atmosphériques, les dispositions environnementales des accords commerciaux régionaux et les CVM. En examinant les effets de la participation aux CVM sur la qualité de l’environnement, le chapitre 4 a trouvé une relation en forme de U inversé entre le niveau de participation aux CVM et les émissions de polluants atmosphériques. Le chapitre prouve que la signature de plus d’accords commerciaux avec des lois environnementales réduit la pollution. Cependant, l’inclusion de dispositions environnementales dans les accords commerciaux ne garantit pas la qualité de l’environnement dans la région Moyen-Orient et Afrique du Nord (MENA).In recent years, the phenomenon of producing “Made in the World” goods has increased dramatically, leading to a progressive economic transformation of the way we understand production processes (Antràs 2020). The present thesis considers a variety of research questions: Do maritime connectivity and border procedures affect the same way trade in final goods and trade in intermediate inputs? How important it is to adopt internet to Global Value Chains (GVCs) participation? What is the impact of the Real Effective Exchange Rate (REER) on international trade and, specifically, on GVC trade? How does GVC participation affect air pollution and what is the importance of environmental provisions in trade agreements when analyzing the environmental implications of GVCs? This thesis aims to define and analyze two drivers (in chapter 2) and two consequences (in chapters 3 and 4) of participation in GVCs. Chapter 2 examines the effect of trade facilitation on trade, more particularly on Global Production Networks (GPNs). It shows that maritime connectivity matters for trade under GPNs. In particular, exporting intermediate goods is highly encouraged by more efficient maritime routes which connect various participants of GPNs. Furthermore, shipping goods without delays, low costs, and simpler procedures are key elements of participation in GPNs. In addition, Chapter 2 analyses the impact of the internet on GVCs in Africa. It investigates the effect of internet adoption on forward participation and backward participation in GVCs at the country level and the firm level. Results show that internet use and internet infrastructure are important for Africa in terms of forward GVC participation. The chapter argues that African countries and firms need to improve internet infrastructure to make the best of integration into GVCs. High integration levels in GVCs can change the way we interpret REER response on gross exports and GVC trade in Tunisia. Thus, chapter 3 shows the importance of calculating a new measure of REER based on the sectoral value-added terms to account for the rising importance of GVCs. Results show that REER effects on GVC trade differ from its impact on traditional trade. It is found that foreign value-added (FVA) share in gross exports dampens the response of REER to exports. Moreover, accounting for sectoral heterogeneity is important to determine trade competitiveness because Tunisian sectors take part in GVCs at different levels. Chapter 4 focuses on the relationship between air pollutant emissions, environmental provisions in Regional Trade Agreements, and GVCs. Examining the effects of participation in GVCs on environmental quality, chapter 4 found an inverted U-shaped relation between the level of participation in GVCs and air pollutant emissions. The chapter proves that signing more trade agreements with environmental laws reduces pollution. However, including environmental provisions in trade agreements does not guarantee environmental quality in the Middle East and North Africa (MENA) region

Modélisation numérique de la photoconductivité modulée avec inclusion du processus de phototransport par saut ‛‛ hopping’’ dans le silicium amorphe hydrogéné (a-Si : H)

Ce travail a pour but de simuler numériquement la photoconductivité modulée dans le silicium amorphe hydrogéné (a-Si :H) et par conséquent son utilité dans la détermination de la densité des états localisés dans le gap de ce matériau. Ce travail est basé sur les deux mécanismes de transport de "multitrapping" et de saut dans une simulation numérique de la photoconductivité modulée qui tient compte, des conditions de température, de la densité des états introduites et de l’excitation de la lumière. La simulation numérique de la photoconductivité modulée (PCM) nécessite en premier lieu la simulation du régime stationnaire. Pour cela, nous avons commencé notre travail par la simulation de la photoconductivité en régime stationnaire (PCS). Les courbes de la PCS en fonction de la température ainsi simulée dans le cas d’un échantillon intrinsèque se trouvent en bon accord avec les résultats expérimentaux correspondants. Les contributions des deux mécanismes de transport ("multitrapping", saut) dans la photoconductivité stationnaire en fonction de la température, de la densité des états et de l’excitation de la lumière sont aussi examinées. La simulation numérique de la photoconductivité modulée nous a permis de calculer la DOS reconstruite pour différentes températures. L'effet de la densité des états introduite et l’effet de l’excitation de la lumière sur les deux processus de conduction ("multitrapping", saut) sont aussi éxaminéesdans la PCM. Les courbes de la PCM obtenues par simulation se trouvent en accord avec les résultats expérimentaux de la PCM dans l’a-Si :H

Preparation and modification of activated carbons for adsorption of organic pollutants emerging : pharmaceutical molecules and ionic liquids

Dans ce travail, nous avons modifié deux carbones activés (grain AC et tissu T0) par divers traitements chimique (H2O2, NaOCl et un traitement thermique sous azote) et par des traitements ultrasonores à 20 et 500 kHz en présence de différents solvants (eau ultrapure, peroxyde d'hydrogène et acide formique). Ces carbones (bruts et modifiés) ont été caractérisés du point de vue de leur chimie de surface et de leur texture. Nous avons étudié l'adsorption d'ibuprofène (IBP) aux différents pH et températures. Le processus d'adsorption de l'IBP sur (AC ou T0) est avéré endothermique à pH 3. L'oxydation par NaOCl crée des groupes phénoliques qui défavorisent l'adsorption d'IBP tandis que l'oxydation par H2O2 augmente la teneur en groupe carbonyles et carboxyles responsable d'une contribution à l'adsorption de l'IBP. Le traitement ultrasonore de AC a augmenté son adsorption d'IBP par rapport au charbon brut. La cinétique d'adsorption de deux liquides ioniques synthétisés (LI1 : bromure de 4-tertiobutyl-1-propylpyridinium et LI2 : bromure de 4-tertiobutyl-1(2-carboxy-ethyl)pyridinium ) sur T0 est beaucoup plus rapide que la cinétique d'adsorption de l'IBP à pH 7,5. La compétition d'adsorption sur T0 entre les trois molécules (IBP et les deux liquides ioniques) a montré que l'IBP s'adsorbe en plus grande quantité sur le T0 que le LI1 et le LI2.In this work, two activated carbons (granular AC and fabric T0) were modified either by chemical treatment (H2O2, NaOCl and thermal treatment under N2) or by ultrasonic irradiation at 20 kHz or 500 kHz in different solvents (UHQ water, H2O2 and HCOOH). The raw and modified materials were characterized by different methods. We studied the ibuprofen (IBP) adsorption at different pH and temperatures. The adsorption of IBP by (AC or T0) was an endothermic process at pH 3. Oxidation with NaOCl creates phenol groups that led to a decrease of the adsorption uptake while oxidation by H2O2 increases the carbonyl group content and carboxyl that induce an increase in the adsorption of IBP. The ultrasonic treatment of AC increases the adsorption capacity of ibuprofen in comparison with the raw AC. The adsorption of the two ionic liquids (LI1 : the 4(tert-butyl)-1propylpyridinium bromide and LI2 : 4(tert-butyl)-1(2-carboxy-ethyl)pyridinium bromide ) onto T0 was found much faster than the adsorption kinetic of IBP at pH 7.5. The competitive adsorption of mixture of IBP and the two ionic liquids showed that IBP is the most adsorbed by T0

Préparation et modification de carbones activés pour l'adsorption de polluants organiques émergents : molécules pharmaceutiques et liquides ioniques

In this work, two activated carbons (granular AC and fabric T0) were modified either by chemical treatment (H2O2, NaOCl and thermal treatment under N2) or by ultrasonic irradiation at 20 kHz or 500 kHz in different solvents (UHQ water, H2O2 and HCOOH). The raw and modified materials were characterized by different methods. We studied the ibuprofen (IBP) adsorption at different pH and temperatures. The adsorption of IBP by (AC or T0) was an endothermic process at pH 3. Oxidation with NaOCl creates phenol groups that led to a decrease of the adsorption uptake while oxidation by H2O2 increases the carbonyl group content and carboxyl that induce an increase in the adsorption of IBP. The ultrasonic treatment of AC increases the adsorption capacity of ibuprofen in comparison with the raw AC. The adsorption of the two ionic liquids (LI1 : the 4(tert-butyl)-1propylpyridinium bromide and LI2 : 4(tert-butyl)-1(2-carboxy-ethyl)pyridinium bromide ) onto T0 was found much faster than the adsorption kinetic of IBP at pH 7.5. The competitive adsorption of mixture of IBP and the two ionic liquids showed that IBP is the most adsorbed by T0.Dans ce travail, nous avons modifié deux carbones activés (grain AC et tissu T0) par divers traitements chimique (H2O2, NaOCl et un traitement thermique sous azote) et par des traitements ultrasonores à 20 et 500 kHz en présence de différents solvants (eau ultrapure, peroxyde d'hydrogène et acide formique). Ces carbones (bruts et modifiés) ont été caractérisés du point de vue de leur chimie de surface et de leur texture. Nous avons étudié l'adsorption d'ibuprofène (IBP) aux différents pH et températures. Le processus d'adsorption de l'IBP sur (AC ou T0) est avéré endothermique à pH 3. L'oxydation par NaOCl crée des groupes phénoliques qui défavorisent l'adsorption d'IBP tandis que l'oxydation par H2O2 augmente la teneur en groupe carbonyles et carboxyles responsable d'une contribution à l'adsorption de l'IBP. Le traitement ultrasonore de AC a augmenté son adsorption d'IBP par rapport au charbon brut. La cinétique d'adsorption de deux liquides ioniques synthétisés (LI1 : bromure de 4-tertiobutyl-1-propylpyridinium et LI2 : bromure de 4-tertiobutyl-1(2-carboxy-ethyl)pyridinium ) sur T0 est beaucoup plus rapide que la cinétique d'adsorption de l'IBP à pH 7,5. La compétition d'adsorption sur T0 entre les trois molécules (IBP et les deux liquides ioniques) a montré que l'IBP s'adsorbe en plus grande quantité sur le T0 que le LI1 et le LI2

COMMANDE DE LA MACHINE SYNCHRONE A AIMANTS PERMANENTS SANS CAPTEURS DE VITESSE ET DE POSITION Robustesse aux Dérivés Paramétriques

L’algorithme d’estimation pour la commande d’une machine synchrone à aimants permanents (MSAP) sans capteurs deposition et de vitesse présenté dans [1], a permis, d’une manière remarquable, la détection de la vitesse et de la position grâce àla technique de l’état d’équilibre électrique. Néanmoins et quoique indépendant de plusieurs paramètres, celui de la résistancesubsiste, dont l’effet reste lié à Δϑ ainsi que l’effet de la constante de la f.e.m ke dont dépend la vitesse.Comme solutions aux problèmes évoqués, on propose des algorithmes de compensations contre les paramètres qui affectentl’estimateur de vitesse et de position. Ainsi, la problématique, présentée dans le présent article, permettra de situer le contexted’étude en vue d’apporter d’éventuelles améliorationsMots clés : Machine synchrone à aimants permanents, commande sans capteurs

COMMANDE DE LA MACHINE SYNCHRONE A AIMANTS PERMANANTS SANS CAPTEURS DE VITESSE ET DE POSITION

Une approche pour la commande d’une machine synchrone à aimants permanents (MSAP) sans capteurs de position et devitesse est présentée dans cet article. L’utilisation des phaseurs spatiaux s’est avéré utile pour l’étude du modèle de la MSAPdans différents référentiels et sa translation des uns aux autres. L’approche est basée sur le concept de la «technique de l’étatélectrique stable». Son utilisation a permis la réduction du modèle de la MSAP. Ce qui a favorisé sans calcul complexed’aboutir à des algorithmes assez simples d’estimations de la position et de la vitesse. Introduits dans une chaîne de régulationnumérique pour la commande d’une MSAP, l’ensemble est simulé sur Simulink de Matlab et testé pour différentes valeurs deconsignes allant des faibles jusqu’aux fortes vitesses. De plus l’ajout d’algorithme de démarrage, a comblé le problème lié àl’incertitude de l’angle initial de démarrage quoi que l’algorithme d’estimation peut lui même contrer l’erreur dans certainesproportions. Les résultats obtenus sont plus que satisfaisants et prouvent sans aucune méfiance que ces techniques peuvent entoute rigueur se substituer aux capteurs

INFLUENCE OF BROKEN ROTOR BARS LOCATION IN THE SQUIRREL CAGE INDUCTION MOTOR USING FINITE ELEMENT METHOD

It is well known that the number of broken bars and varying load affect on the amplitudes of specific harmonic components  in the process analysis of induction motors under broken rotor bars. The location of broken bars is an important factor which affects the diagnosis of the broken bars defect. In this paper the simulation is determinate for different cases for distribution of broken bars under induction motor pole in order to show the impact of broken bars location upon the amplitude of harmonic fault. The simulation results are obtained by using time stepping finite elements (TSFE) method. The geometrical characteristics of motor, the effects of slotting and the magnetic saturation of lamination core are included in induction motor model

INFLUENCE OF BROKEN ROTOR BARS LOCATION IN THE SQUIRREL CAGE INDUCTION MOTOR USING FINITE ELEMENT METHOD

It is well known that the number of broken bars and varying load affect on the amplitudes of specific harmonic components in the process analysis of induction motors under broken rotor bars. The location of broken bars is an important factor which affects the diagnosis of the broken bars defect. In this paper the simulation is determinate for different cases for distribution of broken bars under induction motor pole in order to show the impact of broken bars location upon the amplitude of harmonic fault. The simulation results are obtained by using time stepping finite elements (TSFE) method. The geometrical characteristics of motor, the effects of slotting and the magnetic saturation of lamination core are included in induction motor model