Elaboration d’un nanomatériau et son application dans la dépollution d’un effluent industriel
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Date
2019
Authors
Journal Title
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Volume Title
Publisher
université 20aout 1955- Skikda
Abstract
Les microsphères nanocomposites maghémite/silice (MS de γ-Fe2O3/SiO2) ont été
synthétisées puis testées en tant que catalyseur de Fenton hétérogène magnétiquement
séparable dans des suspensions d'argile beidellitique en présence de méthylorange (MO) en
tant que polluant modèle. Le catalyseur a été entièrement caractérisé par microscopie
électronique à balayage et en transmission (MEB et MET), magnétométrie, diffraction des
rayons X (DRX), spectroscopie UV-Vis-NIR et volumétrie d’adsorption. L’argile a été
également caractérisé par DRX, par MET et par analyse élémentaire EDX (spectroscopie de
rayons X à dispersion d'énergie). En raison de sa forte susceptibilité magnétique, le catalyseur
est facilement récupéré des suspensions d'argile par un tri magnétique sélectif, même dans des
suspensions fortement concentrées en argile. L'oxydation du MO par le procédé Fenton était
fortement accrue dans les suspensions d'argile par rapport à la réaction en phase aqueuse,
mettant en évidence un effet catalytique synergique. L'influence de différents paramètres
expérimentaux, tels que la présence de piégeurs spécifiques d'espèces réactives de l'oxygène
(Reactive Oxygen Species ROS), le pH, le catalyseur H2O2 et l'argile, sur l'activité
catalytique, a également été évaluée. Contrairement à ce qui a été observé en phase aqueuse,
la génération de radicaux hydroxyles via le mécanisme de Haber-Weiss n’était pas la voie
unique à l'origine de la dégradation de MO dans les suspensions de beidellite. Nous avons
également observé que l’effet synergique est plus marqué au pH proche de la neutralité et aux
faibles quantités de H2O2 et d’argile. En outre, l'activité inaltérée du catalyseur pendant cinq
cycles successifs ainsi que le faible taux de lixiviation du fer en font un candidat idéal pour
une application en tant que catalyseur magnétique hétérogène de Fenton dans le traitement des
eaux usées, en particulier pour les eaux de surface, les eaux souterraines ou les boues
contenant naturellement de fines particules d'argile