Synthèse, caractérisations et tests photocatalytiques d'un matériau argileux d'origine naturelle à base de beidellite fonctionnalisée par TiO2

Lahcen Bouna (1, 2) , Benaïssa Rhouta (2) , M'Barek Amjoud (2) , Francis Maury (1) , Amane Jada (3) , Lahcen Daoudi (4) , François Senocq (1) , Marie-Christine Lafont (1) , Christophe Drouet (1)

1 CIRIMAT - Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux
2 LMCN - Laboratoire de Matière Condensée et Nanostructures
3 IS2M - Institut de Science des Matériaux de Mulhouse
4 LGG - Laboratoire de Géosciences et Géoenvironnement

Cette étude porte sur la fonctionnalisation par TiO2 d'une argile marocaine de type beidellite et sur l'évaluation de son activité photocatalytique pour l'élimination d'un colorant anionique : l'orange G (OG), utilisé dans l'industrie textile. Les échantillons argileux ont été caractérisés, avant et après fonctionnalisation, par DRX, MEB et MET couplé à l'analyse EDX, TG-ATD, FTIR, ICP et RMN du solide. La beidellite est aluminifère, dioctaédrique, de formule chimique (Si7,57Al0,43)8 (Al2,75Fe0,73Mg0,38Ti0,14)4 (Na0,37K0,23Mg0,01) avec une CEC, une surface spécifique et un volume poreux total de l'ordre de 48 méq/100 g, 72 m2/g et 0,128 cm3/g respectivement. Les matériaux argileux nanocomposites obtenus sont constitués de nanoparticules de TiO2 (taille moyenne 10 nm) supportées par les feuillets de la beidellite. Leurs surfaces spécifiques sont quasiment du même ordre de grandeur que celle de la beidellite tandis que leurs volumes poreux augmentent pour atteindre 0,226 cm3/g. L'échantillon calciné à 600 ◦C, dans lequel TiO2 est sous forme d'anatase, manifeste une activité photocatalytique remarquable vis-à-vis de l'élimination de l'OG en milieu aqueux.

Mots clés: Beidellite; TiO2; Photocatalyse; Orange G; Nanomatériaux

Domaines: Matériaux

Lahcen Bouna, Benaïssa Rhouta, M'Barek Amjoud, Francis Maury, Amane Jada, et al.. Synthèse, caractérisations et tests photocatalytiques d'un matériau argileux d'origine naturelle à base de beidellite fonctionnalisée par TiO2. Matériaux & Techniques, 2012, vol. 100, pp. 241-252. ⟨10.1051/mattech/2012033⟩. ⟨hal-00864847⟩