Etude de l’élimination des polluants émergents par des matériaux composites

Abstract

Dans ce travail, deux types d’adsorbants magnétiques ont été préparés : billes l’alginate/nanoparticules de maghémite stabilisées par les ions de citrate/ nanotubes de carbone multifeuillets fonctionnalisés par acide carboxylique (A/γ-Fe2O3/MWCNTs) et billes d’alginate/sépiolite/nanoparticules de magnétite/nanoparticules de bleu de Prusse (A/Sep/NP/BP). Les billes sont caractérisées par IRTF, DRX, MEB, VSM, ATG-ATD et BET. Les résultats de l’adsorption du bleu de méthylène (BM) sur les billes A/γ-Fe2O3/MWCNTs montrent leur efficacité avec une capacité d’adsorption maximale de 905.5 mg.g-1. La diffusion interparticulaire contrôle l’adsorption du BM sur les billes. Le mécanisme d’adsorption du BM sur les billes est basé sur les attractions électrostatiques. Les billes A/Sep/NP/BP montrent leur efficacité vis-à-vis du césium-137 (Cs) avec une capacité d’adsorption maximale égale à 130.5 mg.g-1. L’adsorption du Cs sur les billes est l’étape contrôlant la vitesse de la réaction. L’adsorption du Cs est l’action combinée de la chimisorption et la physisorption. L’adsorption du BM et du Cs augmente avec le temps de contact, la concentration initiale en polluant et la température, et diminue avec la force ionique. Les billes présentent une grande stabilité d’adsorption dans un large domaine du pH (4-10). Les billes ont été utilisées pour 5-6 cycles successifs d’adsorption/désorption sans perdre leurs considérables capacités d’adsorption. Par conséquent, les deux types de billes préparées sont considérés comme adsorbants puissants et économiques pour l’adsorption du BM et du Cs. De plus, les billes présentent des propriétés magnétiques, ce qui facilite leur séparation de la solution à dépolluer et rend leur application à l’échelle industrielle plus importante.