Porous Geopolymers Derived from Tunisian Clay and Mineral Wastes for Efficient Methylene Blue Removal
Rattachement africain : Tunisie, Algérie, sa, fr. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
The valorization of phosphogypsum (PG), a byproduct of phosphoric acid production, along with waste glass (WG) and silica fume (SF) into value-added materials has attracted growing attention in recent years. The present study aims to synthesize three types of porous geopolymers (GD, GDP, and GDG) using Tunisian clay and locally available mineral wastes, and to investigate their potential as low-cost adsorbents for the removal of methylene blue (MB) dye from aqueous solutions. The physicochemical characteristics of the raw precursors and the resulting porous geopolymers were analyzed using various techniques, including FTIR, XRD, BET, and SEM. Variations in Si/Al, Na/Al, and Ca/Al ratios play a critical role in the geopolymer structure. The high Ca/Al ratio in GDP (porous geopolymer from calcined clay and phosphogypsum) promotes the formation of C-A-S-H, leading to increased macroporosity, which favors adsorption capacity despite the presence of a more heterogeneous morphology. The results indicated that the maximum adsorption capacity (Qmax) for MB dye was obtained for the GDP sample, reaching 68 mg/g. Adsorption experiments revealed the successful removal of MB dye by geopolymers, with the Langmuir isotherm and pseudo-second-order kinetic models adequately describing the adsorption process. The MB uptake by geopolymers was facilitated by weak physicochemical interactions, including electrostatic attraction, hydrogen bonding, and π–π interactions. This study proposes a simple and effective alkali activation strategy that combines different industrial wastes within a single geopolymer system, resulting in improved porosity and adsorption efficiency. Overall, the findings highlight the potential of these waste-derived geopolymers as promising and sustainable adsorbents for wastewater treatment applications.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Porous Geopolymers Derived from Tunisian Clay and Mineral Wastes for Efficient Methylene Blue Removal
- Date Crossref
- 20/06/2026
- Éditeur
- MDPI AG
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Research and Technology Center of Energy Tunisie (code pays fourni par la source)Structure de recherche
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University of Gabès Higher Institute of Water Sciences and Techniques University of Gabès, Tunisie (code pays fourni par la source)Université ou école supérieure
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University of Biskra Research Laboratory in Subterranean and Surface Hydraulics University of Biskra, Algérie (code pays fourni par la source)Université ou école supérieure
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Centre Hospitalo-Universitaire Bab El Oued Algérie (code pays fourni par la source)Établissement de santé
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University of Eloued Algérie (code pays fourni par la source)Université ou école supérieure
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Imam Mohammad ibn Saud Islamic University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University Yahia Fares of Medea Laboratory of Biomaterials and Transport Phenomena (LBMTP) Algérie (code pays fourni par la source)Université ou école supérieure
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Centre National de la Recherche Scientifique pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Institut des Sciences Chimiques de Rennes pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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École Nationale Supérieure de Chimie de Rennes pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Université de Rennes pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Photovoltaic Laboratory Tunisie (pays nommé en fin d’affiliation)Structure de recherche
Research and Technology Center of Energy (Tunisie), Higher Institute of Water Sciences and Techniques — University of Gabès (University of Gabès, Tunisie) et Research Laboratory in Subterranean and Surface Hydraulics — University of Biskra (University of Biskra, Algérie), avec 9 autres affiliations. Pays d’affiliation : Tunisie, Algérie.
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