Élimination de Métaux Lourds sur Matériaux Mésoporeux

Abstract

La première partie de cette thèse est une contribution à l’étude de matériaux mésoporeux présentant un potentiel principalement dans le domaine de la dépollution de l’eau. Les matériaux mésoporeux hybrides ont été préparés par fonctionnalisation par voie post-synthétique de la SBA-15 par des organosilanes (3-Mercaptopropyl trimehoxysilane (SBA-15 (SH)), 3-Aminopropyl trimethoxysilane (SBA-15(NH)) et Amino-ethylamino propyltrimethoxysilane (SBA-15(NNH)) et étudiés en fonction de la nature de l’organosilane. Les carbones mésoporeux ont été synthétisés par réplique de la SBA-15 (CMK-3(SBA-15) et de la MFI-SBA-15 (CMK- 3(MFI-SBA-15); MFI-SBA-15 a été préparé par assemblage de nanoparticules de zéolithe MFI autour du copolymère tribloc, en milieu fortement acide. Les carbones mésoporeux ont été étudiés en fonction de l’agent structurant. Cette étude montre clairement que les propriétés structurales et texturale des matériaux mésoporeux hybrides et des carbones mésoporeux dépendent respectivement de la nature de l’organosilane et de l’agent structurant. La deuxième partie a concerné l’adsorption des métaux lourds Pb, Cd, Cu, Fe, Ni, Co et Cr sur les matériaux mésoporeux hybrides et sur les carbones mésoporeux . L’adsorption a été effectuée en système monométallique et multi-métalliques. Le pouvoir adsorbant de ces matériaux a été étudié en fonction du temps de contact, de la masse de l’adsorbant, du pH et de la température. Les résultats montrent que la capacité d’adsorption des matériaux mésoporeux dépend des conditions opératoires, de la nature de l’adsorbent et celle de l’ion métallique. Le carbone mésoporeux est le meilleur adsorbant quelle que soit la nature de l’ion métallique. De plus cet adsorbant est très stable après cinq cycles de réutilisation ce qui en fait un candidat potentiel pour la dépollution des eaux usées chargées en métaux lourds.