Matériaux fonctionnels à base de phosphate de calcium à applications environnementales

Abstract

L’objectif de cette étude est d’éliminer les ions métalliques en solution par les apatites greffées par l’aminotriméthylènephosphonate (AMP) préparées à partir du phosphonate naturel Marocain et des précurseurs commerciaux. La fonctionnalisation de la surface de l’apatite par des groupements phosphonates et amine permet de conférer aux dits matériaux un caractère complexant vis-à-vis des cations métalliques. L’étude des propriétés structurales et texturales des apatites greffées a montré que le greffage de l’AMP permet de contrôler la porosité et la composition chimique de la surface des matériaux greffés. Après avoir préparé et caractérisé les apatites greffées par l’AMP, le processus d’adsorption a été réalisé en batch à la température ambiante. Le suivi du pH durant le processus d’adsorption, le temps d’équilibre d’adsorption, les isothermes d’adsorption et leur modélisation par les modèles de Langmuir, Freundlich et Dubinin-Radushkevich, ont été aussi entamés dans ce travail. Dans les conditions opératoires étudiées, il a été montré que l’affinité des apatites greffées naturelles et synthétiques vis-à-vis des ions Pb2+ et Zn2+ est plus importante que celle des apatites non greffées et du phosphate naturel. La plus grande capacité d’adsorption est obtenue pour un taux de greffage de 10% quelque soit l’origine de l’apatite greffée. Dans le même objectif de la décontamination des eaux polluées, nous avons préparé et caractérisé des nanocomposites de l’oxyde de titane activé par des suspensions de l’hydroxyapatite poreuse, capables de piéger et dégrader les polluants organiques. De même, dans le but d’étudier les interactions des macromolécules avec les hydroxyapatites, nous avons essayé de fixer des porphyrines hydrosolubles par deux types d’hydroxyapatites poreuses de surfaces spécifiques différentes. Nous avons constaté que plus la valeur de la surface spécifique de l’hydroxyapatite est élevée plus la rétention de la porphyrine est meilleure. Une corrélation entre les propriétés de surface et d’adsorption de ces matériaux est établie.