Modification de la zéolithe X par un cation bivalent (Cu2+), caractérisation, application en adsorption et simulation

Abstract

Ce travail porte sur l’échange ionique d’une zéolithe X par le cuivre à différents taux et son utilisation en tant qu’adsorbant en phase aqueuse. L’échange ionique permet d’améliorer les propriétés texturales et structurales de la zéolithe. Après échange, les solides obtenus ont été caractérisés par plusieurs techniques physico-chimiques telles que l’analyse élémentaire par spectroscopie d'absorption atomique (SAA), la diffraction des rayons X (DRX), la spectroscopie infrarouge (FTIR), la microscopie électronique à balayage (MEB), la spectroscopie de rayons X à dispersion d'énergie (EDX), l’analyse texturale par adsorption-désorption d’azote, les analyses thermodifférentielle (ATD) et thermogravimétrique (ATG). Les données de diffraction des rayons X, haute résolution, ont été utilisées dans l’affinement structural par la méthode de Rietveld pour la description de la structure de la zéolithe X et celles échangées. Cette méthode permet également de déterminer la localisation des cations échangeables (sites cationiques) dans la structure zéolithique. Par la suite, les matériaux zéolithiques ont été mis à contribution dans l’adsorption, en mode discontinu, de deux polluants de classe différente, en phase aqueuse: un pesticide (mercaptobenzothiazole (MBT)) et un métal lourd (le chrome hexavalent Cr(VI)). Une attention particulière a été portée au mécanisme d’interaction entre le polluant et le meilleur adsorbant.