Adsorbants fonctionnels : Application au traitement d’effluents aqueux

Abstract

Des matières premières peu coûteuses comme Lemna minor ont été transformées en charbons actifs par activation acide à l’aide de H₃PO₄ (ALM-P) et d’acide citrique (ALM-C). Les analyses BET indiquent des surfaces spécifiques de 208,5 et 216,1 m²·g⁻¹ respectivement, tandis que le spectre FTIR révèle la présence de fonctions hydoxyle, carboxyle, amide et phosphate. Ces fonctionnalités favorisent la fixation du colorant Bezaktiv Red S-MAX via une adsorption chimique ou échange ionique, avec une capacité maximale en monocouche de 16,86 et 7,69 mg·g⁻¹. Le processus suit un modèle cinétique pseudo-second ordre et une isotherme de Langmuir, partiellement régulé par une diffusion intra-particules. L’adsorption est spontanée et endothermique, avec un rendement de 77,7 % à pH 3, 25 °C en 90 min. Par ailleurs, un catalyseur nanocomposite NiFe₂O₄ modifié avec poly(aniline-co-o-toluidine) (POAT) a permis une réduction rapide (95 % en 1 h, solution 20 mg·L⁻¹) de 4-nitrophénol, démontrant une efficacité élevée et une adaptation aux traitements rapides des eaux usées. L’analyse optique a mis en évidence une énergie de gap de 1,24 eV, indiquant une bonne absorption dans le visible et une pertinence pour des applications photo-catalytiques. Les caractérisations (EDX, XRD, FTIR, SEM) confirment la bonne synthèse et structure du nanocomposite. Celui-ci conserve une stabilité notable avec une réutilisation possible au moins quatre cycles, et sa séparation par un champ magnétique externe renforce sa facilité d’utilisation dans des processus de dépollution