Dépollution d’effluents aqueux contenant des nanoparticules à l’aide d’argile modifiée

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Les rejets industriels sont souvent chargés en colorants organiques persistants, posant un risque sérieux pour l’environnement. Cette étude porte sur la synthèse d’un nanocomposite hybride ZnO–bentonite, modifié par un tensioactif, le CTAB, et son application dans l’adsorption de deux types de colorants : l’un cationique (vert de malachite), l’autre anionique (rouge congo), susceptibles de se retrouver dans les eaux de rejet industrielles. Dans un premier temps, la bentonite de Maghnia a été purifiée et homogénéisée par traitement au NaCl, puis modifiée par le tensioactif CTAB afin d’obtenir une argile organophile, favorisant une meilleure dispersion et stabilisation des nanoparticules de ZnO. L’efficacité de ces traitements a été confirmée par diverses analyses, notamment la granulométrie par diffraction laser, la DRX, la FTIR, la MEB et l’EDX. Les études paramétriques menées sur le processus d’adsorption ont permis d’évaluer l’effet de plusieurs facteurs, notamment la masse de l’adsorbant, le pH, la température, ainsi que la concentration initiale du colorant. Le nanocomposite a démontré une capacité d’élimination atteignant jusqu’à 90,23 % pour le vert de malachite (concentration initiale de 20 mg/L) et 40 % pour le rouge Congo (concentration initiale de 5 mg/L), et ce dans des conditions opératoires minimales : faible quantité d’adsorbant (0,008 g), pH naturel non ajusté et température ambiante (25 °C). La cinétique d’adsorption suit le modèle du pseudo-second ordre, avec une diffusion intraparticulaire significative. L’adsorption du rouge Congo suit le modèle de Freundlich, tandis que celle du vert de malachite est mieux décrite par les modèles de Freundlich et de Langmuir. L’analyse thermodynamique indique un processus spontané et majoritairement chimique.

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