Physico-chemical characteristics of the char from cashew nuts shells and activated carbons obtained from it
Authors: Brou Guillaume Kouassi , Serpokrylov N.S. , Smolyanichenko A.S. , Cheblakova E.G. , Gorina V.A. , Yoboué Descord Venance 
Published: December 2019

The aim of this work was to characterize the char of agricultural waste cashew nuts shells (CNS) and activated carbons prepared from CNS by physical activation method for the treatment of water. The characteristics studied are functional groups (phenol, carboxyl, and carbonyl), elemental analysis, pH and ash content. CNS from the Republic of Côte d’Ivoire were pre-treated and carbonized at 800°C. With the aid of the char obtained, three activated carbons were prepared corresponding to the following activation temperatures: 400, 600 and 700°C. The activation time was set at 30 minutes. The activating gas used is water vapor. The results showed that: the char contains no phenol (0.00 mg eq/g) and carboxyl (0.00 mg eq/g), but a quantity of carbonyl (0.8 mg eq/g) which gives it basic properties. The char and the activated carbon obtained contain 79.7 - 82.40% C; 1.2 -1.66% N; 1.2 – 1.9% H and 1.10-5 to 3.3.10-2% of the following elements: Al, B, Fe, Si, Mg, Ca, Co, Cr, Mo, Ti, Mn, Cu, Cd , Ni, Pd, V; the pH is 10,5-11,01 and ash is 5.66 - 7.31%. The specific surface area and the total volume of meso- and micropores of char obtained are respectively 3.56 ± 0.18 m2/g and 0,0047 cm3/g. The specific surfaces of activated carbons as a function of the activation temperature (400, 600, 700 °C) and the total volume of meso- and micropores are respectively: 45.3 ± 1.3; 165.7 ± 4.6; 316.6 ± 11.0 m2/g and 0.035; 0.098; 0.183 cm3/g. The adsorption-desorption isotherm of the char obtained is type IV. The adsorption - desorption isotherms of the activated carbons are of type I (Langmuir isotherm).

Ce travail a pour but de caractériser le carbonisât des coques de noix d’anacarde (CNA) et les charbons actifs (CAs) qui en sont obtenus par activation physique pour une application dans le traitement de l’eau. Les caractéristiques analytiques mesurées sont la composition élémentaire, le pH, le taux de cendre et les groupes fonctionnels (phénol, carboxyle, carbonyle). La surface spécifique et le volume total de méso - et micropores ont été également mesurés comme caractéristiques essentielles des propriétés d’adsorption.Des CNA issues de la République de Côte d’Ivoire ont été prétraitées et carbonisées à 800°C. Puis à partir du carbonisât obtenu, trois CAs ont été préparés par activation thermique aux températures de 400, 600 et 700°C respectivement. Le temps d’activation a été fixé à 30 minutes. Le gaz activant utilisé est la vapeur d’eau. Les résultats ont montré que le carbonisât ne contient pas de phénol ni de groupement carboxyles. On trouve en revanche des groupes carbonyle (0,8 mg eq/g) qui confèrent au carbonisât des propriétés basiques. Le carbonisât et les CAs obtenus contiennent 79,7 - 82,4 % de C ; 1,20 -1,66 % de N ; 1,2 - 1,9 % de H et des traces (1.10-5 à 3,3.10-2 %) des éléments suivants : Al, B, Fe, Si, Mg, Ca, Co, Cr, Mo, Ti, Mn, Cu, Cd, Ni, Pd, V. Le pH est 10,5-11,01 et le taux de cendre est 5,66 - 7,31 %. L’activation thermique a permis d’augmenter la surface spécifique des échantillons de 3,56 ± 0,18 m2/g dans le carbonisât à 45,3 ± 1,3 ; 165,7 ± 4,6 et 317 ± 11 m2/g dans les charbons actifs obtenue à 400, 600, 700°C respectivement. Les volumes totaux de méso - et micropores ont également été augmentés dans des proportions similaires.