Synthèse par chimie douce des matériaux hydroxydes/oxydes à base de cuivre : Application à l’élimination des colorants

Abstract

Cette thèse s’inscrit dans le cadre du développement des nouveaux matériaux hydroxydes/oxydes pour le traitement des eaux usées. Le but étant d’éliminer deux types de colorants par différentes techniques. Dans cette optique, une synthèse des hydroxydes à base de cuivre ont été menée par la méthode de coprécipitation, ensuite la caractérisation structurale et morphologique a été réalisée. Le nouveau matériau mésoporeux Cu2(OH)3Cl dopé au fer préparé a été ensuite utilisé comme adsorbant pour éliminer deux colorants anioniques : le Rouge congo et le Méthyle orange. Il est caractérisé par une surface spécifique très élevée par rapport au Cu2(OH)3Cl non dopé permettant une capacité d’adsorption élevée. Le procédé de type Fenton a produit un matériau facilement régénérable avec une faible perte de capacité d'adsorption. Ce matériau a fourni des performances stables qui permettent son utilisation prolongée dans le traitement des eaux usées contenant surtout le Rouge congo. L’hydroxyde double lamellaire à base de cuivre synthétisé (HDL) a été également utilisé comme adsorbant et catalyseur de type Fenton, ainsi que comme électro-catalyseur dans le but d’éliminer le Méthyle orange et le Bleu de méthylène. Cette argile a montré une capacité d'adsorption élevée de Méthyle orange à différentes valeurs de pH. Cependant, en ce qui concerne la réutilisation efficace de ce matériau par effet mémoire, des recherches supplémentaires sont nécessaires. D’autre part, le BM pouvait être efficacement éliminé par le procédé photo-Fenton. Ainsi que l’activation de H2O2 par le bicarbonate améliore significativement le rendement de ce procédé. Les résultats de cette étude suggèrent aussi la faisabilité d’appliquer l'électrode en HDLsynthétisé « CZC-HT » comme une anode efficace dans le traitement des eaux usées industrielles contenant un colorant ou un mélange plus complexe de colorants.