Préparation d’un matériau hybride polymère/oxyde pour application environnementale

Abstract

La pollution des eaux résultant des rejets industriels constitue un problème environnemental majeur dans de nombreux pays. Ces polluants peuvent avoir des effets nocifs significatifs sur les écosystèmes. Afin de limiter leur impact, divers procédés de traitement des eaux usées sont mis en œuvre, notamment les méthodes physico-chimiques, parmi lesquelles l’adsorption se distingue par son efficacité. La présente étude a pour objectif le développement et l’application d’un nouvel adsorbant hybride à base d’alginate de sodium et d’oxyde de CuBi₂O₄ dans un procédé d’adsorption physico-chimique, en vue du traitement de rejets industriels colorés. Le matériau élaboré a été caractérisé sur les plans structural et morphologique par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), diffraction des rayons X (DRX), microscopie électronique à balayage (MEB) et spectroscopie UV-Visible. L’effet de divers paramètres — tels que la concentration initiale du colorant, la masse d’adsorbant, la température et le pH du milieu — sur l’élimination du vert de méthyle (VM) a été étudié. Les résultats ont mis en évidence les performances prometteuses du matériau hybride en tant qu’adsorbant, avec une capacité d’adsorption dépassant 260 mg/g dans des conditions optimales. L’étude cinétique a montré que le processus d’adsorption suit le modèle du pseudosecond ordre, tandis que l’analyse des isothermes a révélé un bon ajustement au modèle de Freundlich, indiquant un mécanisme de physisorption. Un essai complémentaire a également été réalisé sur l’adsorption du colorant anionique Orange G. Par ailleurs, une étude comparative a montré une amélioration notable de la capacité d’adsorption du vert de méthyle, passant de 20 mg/g avec le CuBi₂O₄ seul à 43 mg/g avec le matériau hybride Alg-Na/CuBi₂O₄, soulignant ainsi la pertinence et l’efficacité de la modification de l’alginate effectuée dans ce travail. Cette étude a été terminée par un test photocatalytique pour évaluer la dégradation du vert de méthyle