Préparation et caractérisation d'argile a piliers de chrome et de chrome-aluminium

Abstract

Cette étude concerne le pontage d’une montmorillonite algérienne. Ce dernier est réalisé à l’aide de piliers en chrome et en chrome-aluminium. L’étude systématique de plusieurs paramètres a été entreprise comme les rapports Cr/argile (2; 10; 50; 80 mmoles/g), Cr/Al (0; 0,2; 0,6; 1,2; 5 moles/moles), le temps (1, 4, 36 h) et la température (25; 60; 95 °C) de vieillissement du polymère sur la distance basale. Les argiles pontées obtenues ont été caractérisées par DRX, physisorption d’azote 77 K, et par microscopie électronique à transmission. Il est montré que la montée en température et l’augmentation du temps de vieillissement de la solution d’intercalation sont tous deux preuves d’un bon pontage. En effet, pour une température d’hydrolyse du polymère à 95 °C et un temps de vieillissement de 36 h, l’argile intercalée obtenue, calcinée à 150 °C, atteint une distance basale de 19,13 Ả, et une surface spécifique de 196 m2/g. Le matériau obtenu est thermiquement stable jusqu’à 300 °C. Lorsque la température de calcination atteint 400 °C, une chute drastique de la distance basale est observée (10,59 Ả). L’étude de l’influence des différents rapports molaires Cr/Al a montrée que l’augmentation de cette valeur est défavorable à l’écartement des feuillets. En effet lorsque le rapport Cr/Al passe de 0,2 à 1,2 la distance basale descend de 17,8 à 16 Å. Les échantillons, donnant les résultats optimums, ont servi de supports dans l’adsorption de métaux lourds. Une étude systématique optimisant l’adsorption est entreprise. Le temps d’équilibre atteint 20, 25, 40, 80 minutes respectivement pour les argiles MMT-Cr-Al (Cr/Al = 0), MMT-Na, MMT-Cr-Al (Cr/Al = 0,2), MMT-Cr, et le rendement en adsorption est de 91, 78, 27, 10 % pour un temps d’adsorption de 20 minutes. Cela prouve que l’argile pontée à l’aluminium (Cr/Al = 0) a une meilleure affinité envers le cadmium dans nos conditions opératoires. L’argile pontée au chrome n’est pas appropriée pour l’adsorption de ce type de polluant dans les conditions de notre travail.