Résumé
Cette étude examine les propriétés des structures métal-organiques (MOF) greffées avec des analogues du bleu de Prusse (PBA) pour l'élimination efficace des ions Cs+ des solutions aqueuses. Le matériau MIL-101(Cr)-SO3H-PBA a été synthétisé selon un procédé en deux étapes : réaction hydrothermale entre l'acide 2-sulfotéréphtalique monosodique (BDC-SO3Na) et l'oxyde de chrome (CrO3) pour produire du MIL-101(Cr)-SO3H, suivie d'un greffage avec du CuK2[Fe(CN)6] (PBA). Les deux matériaux ont été caractérisés par DRX, IR, sorption de N2 et spectroscopie Raman. Les résultats ont confirmé la conservation de la porosité des MOF après fonctionnalisation et l'incorporation réussie du PBA. Des expériences d'adsorption par lots ont été menées pour évaluer les performances d'élimination du Cs+ des adsorbants. L'étude a examiné le temps de contact (jusqu'à 1 440 min), le pH (2, 7 et 11), la concentration initiale en Cs+ (de 9 ppb à 1 800 ppm) et les ions concurrents. La résistance des solides poreux à des conditions extrêmes impliquant un rayonnement gamma (de 0,5 MGy à 10 MGy) a également été étudiée.Le MIL-101(Cr)-SO3H-PBA a montré une capacité d'adsorption maximale de Cs+ de 242 mg.gMOF-1, contre 161 mg.gMOF-1 pour le MIL-101(Cr)-SO3H, et a montré une forte sélectivité pour le Cs+ en présence d'ions concurrents (Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Sr2+). Le MI-101(Cr)-SO3H-PBA présente également une stabilité remarquable dans des conditions de rayonnement et alcalines, maintenant une efficacité de 95 %, tandis que les performances du matériau MIL-101(Cr)-SO3H ont diminué de manière significative (diminution de 7,5 fois).