| Titre : |
Synthese de nanocomposites hybrides à base d'oxyde ferrite de zinc-magnésium revêtus de polypyrrole (ZnXMg1-xFe2O4@PPy) pour l’élimination de l'excès de fluorure de l'eau potable et du chrome hexavalent au Sénégal |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Modou Gningue Diop, Auteur |
| Editeur : |
Dakar : Université Cheikh Anta Diop de Dakar : Ecole Doctorale Physique, Chimie, Sciences de la Terre, de l'Univers et de l'Ingénieur |
| Année de publication : |
2025 |
| Importance : |
166 P. |
| Format : |
29 cm |
| Langues : |
Français (fre) |
| Mots-clés : |
Adsorption Chrome Fluor Nanocomposite Oxyde Spinelle Ferrites spinelles Synthèse ZnxMg1−xFe2O4 Nanosphère de polypyrrole Nanocomposite magnétique ZnxMg1−xFe2O4@PPy Nanocomposite hybride Oxyde ferrite de zinc-magnésium Polypyrrole ZnXMg1-xFe2O4@PPy Fluorure Eau potable Eau Chrome hexavalent Sénégal Chimie Chimie Physique Appliquée à l’Énergie et à l’Analyse |
| Résumé : |
Cette étude a porté sur la synthèse d'une série de ferrites spinelles de type
ZnxMg1−xFe2O4 (avec x=0 et x=0,3) en utilisant la méthode sol-gel. De plus, afin de
développer des matériaux composites, des nanosphères de polypyrrole ont été synthétisées
in situ en présence de ces ferrites magnétiques. Ce processus a conduit à l'élaboration de
nanocomposites magnétiques coeur-coquille ZnxMg1−xFe2O4@PPy, où les ferrites de
magnésium et de zinc servent de supports (coeurs).
Les matériaux synthétisés ont été caractérisés en profondeur par spectroscopie
infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR), diffraction des rayons X (XRD),
spectroscopie Raman, microscopie électronique à balayage (SEM), microscopie
électronique à transmission (TEM) et spectroscopie à dispersion d'énergie (EDS),
confirmant ainsi la formation des composés cibles.
Les résultats de l'analyse électrochimique ont révélé que le nanocomposite
ZnxMg1−xFe2O4@PPy présentait une activité redox et une intensité de courant améliorées
par rapport aux ferrites simples.
Le nanocomposite ZnxMg1−xFe2O4@PPy a ensuite été évalué pour l'élimination des ions
fluorures (F−) et chrome (Cr(VI)) dans les eaux, démontrant une capacité d'élimination
exceptionnelle. Des capacités d'élimination de 1,9 mg⋅g−1 pour F− (en 30 minutes, à pH 6,5)
et 121,8 mg⋅g−1 pour Cr(VI) (en 90 minutes, à pH 2) ont été atteintes. Les taux d'adsorption
ont atteint 70,37% pour F− (à 5,4 mg⋅L−1) et 97% pour Cr(VI) (à 75 mg⋅L−1), à 25∘C.
L'étude des isothermes d'adsorption a montré une meilleure description par le
modèle de Freundlich, tandis que la cinétique d'adsorption a suivi le modèle pseudosecond-
ordre dans les deux cas.
L'étude thermodynamique a révélé que le processus d'adsorption des ions F− et
Cr(VI) est endothermique et spontané. Le mécanisme sous-jacent à l'élimination du
fluorure et du chrome, confirmé par les analyses infrarouges (FT-IR), repose
principalement sur des phénomènes d'échange d'ions et d'interaction électrostatique.
Ces résultats démontrent que le nanocomposite Zn0,3Mg0,7Fe2O4@PPy représente un
adsorbant prometteur et novateur pour la remédiation de l'eau. Sa haute efficacité, sa
capacité de régénération maintenue sur cinq cycles pour F− et six cycles pour Cr(VI), même
en présence de substances interférentes, en fait un matériau de choix pour le traitement des
eaux contaminées par ces anions. |
| Permalink : |
https://bibliothequefst.ucad.sn/index.php?lvl=notice_display&id=3202 |
Synthese de nanocomposites hybrides à base d'oxyde ferrite de zinc-magnésium revêtus de polypyrrole (ZnXMg1-xFe2O4@PPy) pour l’élimination de l'excès de fluorure de l'eau potable et du chrome hexavalent au Sénégal [texte imprimé] / Modou Gningue Diop, Auteur . - Dakar : Université Cheikh Anta Diop de Dakar : Ecole Doctorale Physique, Chimie, Sciences de la Terre, de l'Univers et de l'Ingénieur, 2025 . - 166 P. ; 29 cm. Langues : Français ( fre)
| Mots-clés : |
Adsorption Chrome Fluor Nanocomposite Oxyde Spinelle Ferrites spinelles Synthèse ZnxMg1−xFe2O4 Nanosphère de polypyrrole Nanocomposite magnétique ZnxMg1−xFe2O4@PPy Nanocomposite hybride Oxyde ferrite de zinc-magnésium Polypyrrole ZnXMg1-xFe2O4@PPy Fluorure Eau potable Eau Chrome hexavalent Sénégal Chimie Chimie Physique Appliquée à l’Énergie et à l’Analyse |
| Résumé : |
Cette étude a porté sur la synthèse d'une série de ferrites spinelles de type
ZnxMg1−xFe2O4 (avec x=0 et x=0,3) en utilisant la méthode sol-gel. De plus, afin de
développer des matériaux composites, des nanosphères de polypyrrole ont été synthétisées
in situ en présence de ces ferrites magnétiques. Ce processus a conduit à l'élaboration de
nanocomposites magnétiques coeur-coquille ZnxMg1−xFe2O4@PPy, où les ferrites de
magnésium et de zinc servent de supports (coeurs).
Les matériaux synthétisés ont été caractérisés en profondeur par spectroscopie
infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR), diffraction des rayons X (XRD),
spectroscopie Raman, microscopie électronique à balayage (SEM), microscopie
électronique à transmission (TEM) et spectroscopie à dispersion d'énergie (EDS),
confirmant ainsi la formation des composés cibles.
Les résultats de l'analyse électrochimique ont révélé que le nanocomposite
ZnxMg1−xFe2O4@PPy présentait une activité redox et une intensité de courant améliorées
par rapport aux ferrites simples.
Le nanocomposite ZnxMg1−xFe2O4@PPy a ensuite été évalué pour l'élimination des ions
fluorures (F−) et chrome (Cr(VI)) dans les eaux, démontrant une capacité d'élimination
exceptionnelle. Des capacités d'élimination de 1,9 mg⋅g−1 pour F− (en 30 minutes, à pH 6,5)
et 121,8 mg⋅g−1 pour Cr(VI) (en 90 minutes, à pH 2) ont été atteintes. Les taux d'adsorption
ont atteint 70,37% pour F− (à 5,4 mg⋅L−1) et 97% pour Cr(VI) (à 75 mg⋅L−1), à 25∘C.
L'étude des isothermes d'adsorption a montré une meilleure description par le
modèle de Freundlich, tandis que la cinétique d'adsorption a suivi le modèle pseudosecond-
ordre dans les deux cas.
L'étude thermodynamique a révélé que le processus d'adsorption des ions F− et
Cr(VI) est endothermique et spontané. Le mécanisme sous-jacent à l'élimination du
fluorure et du chrome, confirmé par les analyses infrarouges (FT-IR), repose
principalement sur des phénomènes d'échange d'ions et d'interaction électrostatique.
Ces résultats démontrent que le nanocomposite Zn0,3Mg0,7Fe2O4@PPy représente un
adsorbant prometteur et novateur pour la remédiation de l'eau. Sa haute efficacité, sa
capacité de régénération maintenue sur cinq cycles pour F− et six cycles pour Cr(VI), même
en présence de substances interférentes, en fait un matériau de choix pour le traitement des
eaux contaminées par ces anions. |
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