Les hydrotalcites et leurs applications dans l’environnement

Abstract

Résumé : Les hydroxydes doubles lamellaires (HDL) appartiennent au groupe des argiles à caractère anionique. Ils sont caractérisés par un empilement de feuillets chargés positivement  et de type brucite [M^II_1-X M^III_X(OH)₂]^x+. La charge positive de ces feuillets est compensée par des espèces interfoliaires contenant des anions solvatés, [X^m-_x/mn H₂O] ^x-. La formule générale d’un HDL serait sous la forme : [M^II_1-xM^III_x (OH)₂]^x+[X ^m-_x/m.nH₂O]^x-.

En effet ils présentent des capacités d’adsorption importantes et des propriétés d’échange anionique favorables au piégeage des polluants organiques anioniques.

Ces argiles sont appliquées comme catalyseurs dans le traitement de la pollution organique et comme adsorbants afin d'apporter une solution aux activités agricoles et industrielles qui génèrent des eaux polluées.

L’hydroxyde double lamellaire carbonaté [Zn-Al-CO₃] a été synthétisé par la méthode de coprécipitation à pH légèrement basique et constant. Le matériau a été obtenu pour des rapports molaires R= [Zn/Al]= 2, 3, 4, et 5. Une calcination de ces solides conduit à la formation d’oxydes mixtes qui ont la propriété de pouvoir se régénérer en adsorbant de nouvelles entités anionique ou en les utilisant comme catalyseurs de réaction de dégradation de produits organiques qu’on retrouve dans les eaux de rejets.

La caractérisation structurale du matériau à été faite par diffraction des rayons X, par spectroscopie infra rouge (FTIR) et par l’analyse thermogravimétrique (ATD/TG). Les dosages des solutions polluées ont été suivis par spectrométrie UV-Visible.

Abstract: Layered double hydroxides (LDHs) belong to the group of anionic clays. They are characterized by a stack of sheets positively charged and of brucite type [M^II_1-X M^III_X(OH)₂]^x+. The positive charge of these sheets is compensated by interlayer species containing solvated anions [X^m-_x/mn H₂O] ^x-. The chemical composition of LDHs can be described by the general formula: [M^II_1-xM^III_x (OH)₂]^x+[X ^m-_x/m.nH₂O]^x-.

Indeed, they have high adsorption capacities and anion exchange properties favorable to the trapping of anionic organic pollutants.

These clays are applied as catalysts in the treatment of organic pollution and as adsorbents in order to provide a solution to agricultural and industrial activities that generate polluted water.

The carbonated layered double hydroxide [Zn-Al-CO₃] was synthesized by the coprecipitation method at a slightly basic and constant pH. The material was obtained for molar ratios R = [Zn/Al] = 2, 3, 4, and 5. Calcination of these solids leads to the formation of mixed oxides which have the property of being able to be regenerated by adsorbing new anionic entities or by using them as catalysts for the degradation reactions of organic products which are found in the discharge water.

The structural characterization of the material was carried out by X-ray diffraction, infrared spectroscopy (FTIR) and thermogravimetric analysis (DTA/TG). Dosages of the polluted solutions were monitored by UV-Visible spectrometry.