FR3001961A1 - Procede sol-gel pour separer des ions metalliques d'une solution aqueuse - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé pour séparer au moins un ion métallique ou métalloïde d'une solution aqueuse contenant ledit au moins un ion métallique ou métalloïde, comprenant les étapes consistant à (a) ajouter, dans ladite solution aqueuse, au moins un tensioactif et au moins un agent chélatant formant avec ledit au moins un ion métallique ou métalloïde un complexe organométallique ; (b) ajouter, dans ladite solution obtenue à l'étape (a), au moins un précurseur sol-gel ; moyennant quoi un matériau sol-gel contenant ledit au moins un ion métallique ou métalloïde et une solution épurée sont obtenus.

Description

PROCÉDÉ SOL-GEL POUR SÉPARER DES IONS MÉTALLIQUES D'UNE SOLUTION AQUEUSE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention appartient au domaine de la dépollution, de la purification et/ou de la décontamination des fluides. La présente invention propose un procédé sol-gel de traitement d'une solution notamment aqueuse contenant des composés métalliques ou métalloïdes. Plus particulièrement, la présente invention propose un procédé chimique de séparation de composés métalliques ou métalloïdes, notamment de composés métalliques ou métalloïdes faiblement concentrés, en solution aqueuse, en mettant en oeuvre un processus sol-gel en présence d'un tensioactif et d'un ligand du type agent chélatant. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Les industriels doivent satisfaire à des critères de plus en plus sévères en matière de dépollution, notamment en matière de dépollution chimique, physique ou radiologique, de leurs rejets, particulièrement leurs rejets aqueux. Dans le cadre du traitement des effluents aqueux contenant une pollution inorganique, plus particulièrement des métaux lourds, on peut utiliser, pour extraire ou séparer les métaux polluants, : - des procédés thermiques (évapo-concentration), - des procédés biologiques avec utilisation de micro-organismes, - des procédés membranaires (filtration) et - majoritairement, les procédés physico-chimiques comme la précipitation ou la flottation. Parmi ces procédés, certains reposent sur le principe de floculation- coagulation. A ce sujet, voir, par exemple, le demande de brevet EP 0 162 783 publiée le 27 novembre 1985, la demande internationale WO 02/083258 publiée le 24 octobre 2002 et la demande internationale WO 2008/083923 publiée le 17 juillet 2008. En solution aqueuse, les particules colloïdales très fines et chargées se repoussent entre elles, rendant la vitesse de sédimentation extrêmement faible. L'ajout de coagulant permet d'annihiler les répulsions colloïdales et de faire se rencontrer les particules, puis l'ajout de floculants favorise l'agglomération des colloïdes et ainsi leur sédimentation par leur masse devenue suffisante (traitement floc). Malgré l'efficacité des procédés de floculation-coagulation, ceux-ci présentent quelques limites d'application. Par exemple, les tensioactifs utilisés comme agents floculants sont généralement des molécules organiques chargées. Ce faisant, ils sont plus coûteux et plus toxiques que les tensioactifs non-ioniques classiques du type tensioactifs polyoxyéthylènés. Par ailleurs, les particules colloïdales traitées par floculation-coagulation doivent être suffisamment concentrées en solution, le procédé n'est donc pas optimisé pour de faibles concentrations en ions. Or la réglementation tend à diminuer les seuils de concentration polluante autorisée. D'autres procédés reposent sur le principe de la précipitation des métaux rendus insolubles après ajouts de réactifs comme le sulfure de dihydrogène ou le fer (Brevet US 4,565,633 publié le 21 janvier 1986 et brevet US 5,178,842 publié le 12 janvier 1993). Mais, l'élimination des métaux n'est pas totale, une quantité inférieure au produit de solubilité reste en solution et certains réactifs de précipitation ont des coûts élevés. D'autres approches plus innovantes reposent sur le principe de l'ultrafiltration membranaire qui passe par une étape de complexation puis une étape de filtration (Demande de brevet EP 0 925 824 publiée le 30 juin 1999). Mais les membranes utilisées peuvent être coûteuses et avoir une faible durabilité. Elles peuvent également présenter des problèmes de colmatages pour des procédés en continu. Enfin, la demande de brevet EP 2 508 864 publiée le 10 octobre 2012 propose un procédé pour récupérer un métal dans un échantillon sans utiliser un quelconque milieu organique. Ce procédé comprend une 1è' étape avec formation d'un ler complexe organométallique entre ledit métal et un ler agent chélatant, suivie d'une 2nde étape durant laquelle le ler complexe organométallique est mis en contact avec un 2nd agent chélatant distinct du 1', moyennant quoi un 2nd complexe organométallique est obtenu. Le métal est récupéré à partir de la fraction liquide contenant ce 2nd complexe et ce, par centrifugation, filtration, précipitation, séparation sur membrane ou traitement par adsorption (paragraphe [0087]).

EXPOSÉ DE L'INVENTION Les inventeurs ont résolu les problèmes techniques présentés ci-dessus pour la dépollution en métaux lourds faiblement concentrés en solution aqueuse en mettant en oeuvre un procédé de traitement d'effluents par précipitation par voie sol-gel.

Le procédé selon l'invention permet de séparer les ions métalliques ou métalloïdes présents en faible quantité dans une solution aqueuse. Ce procédé met en oeuvre des tensioactifs et des ligands adaptés. Il convient également de noter qu'il ne nécessite ni la mise au point, ni la mise en oeuvre d'un dispositif particulier. Le procédé selon l'invention se décompose en deux étapes. La première, ci- après désignée étape (a), consiste à mettre en contact la solution à traiter avec un ligand organique et un tensioactif adaptés. Le ligand de type agent chélatant est choisi de façon à former avec l'ion métallique ou métalloïde un complexe ion-agent chélatant ou complexe organométallique avantageusement faiblement soluble dans l'eau. Le tensioactif permet d'éviter une précipitation incontrôlée du complexe et à le maintenir en suspension. La seconde étape, ci-après désignée étape (b), consiste à ajouter à la solution à traiter comprenant, suite à la mise en oeuvre de l'étape (a), des complexes ions-agents chélatants, un précurseur sol-gel qui, par hydrolyse condensation, forme un réseau inorganique conduisant à la précipitation contrôlée de ces complexes et du tensioactif.

Plus particulièrement, la présente invention concerne un procédé pour séparer au moins un ion métallique ou métalloïde d'une solution aqueuse contenant ledit au moins un ion métallique ou métalloïde, comprenant les étapes consistant à : a) ajouter, dans ladite solution aqueuse, au moins un tensioactif et au moins un agent chélatant formant avec ledit au moins un ion métallique ou métalloïde un complexe organométallique ; b) ajouter, dans ladite solution obtenue à l'étape (a), au moins un précurseur sol-gel ; moyennant quoi un matériau sol-gel contenant ledit au moins un ion métallique ou métalloïde et une solution épurée sont obtenus. Par « procédé pour séparer au moins un ion métallique ou métalloïde d'une solution aqueuse contenant ledit au moins un composé organique », on entend, dans le cadre de la présente invention, former, à partir de la solution aqueuse contenant des ions métalliques ou métalloïdes, d'une part, une fraction liquide appauvrie en ions métalliques ou métalloïdes et une fraction riche en ions métalliques ou métalloïdes, lesdits ions métalliques ou métalloïdes se présentant avantageusement sous forme de complexes organométalliques. Dans le cadre de la présente invention, la fraction liquide appauvrie en ions métalliques ou métalloïdes et la fraction riche en ions métalliques ou métalloïdes correspondent respectivement à la solution épurée et au matériau sol-gel comprenant les ions métalliques ou métalloïdes avantageusement sous forme de complexes organométalliques, obtenus une fois le procédé selon l'invention mis en oeuvre et notamment le procédé sol-gel mis en oeuvre. En d'autres termes, le procédé selon l'invention peut être considéré comme un procédé de traitement de la solution contenant au moins un ion métallique ou métalloïde. Par « traitement de la solution contenant au moins un ion métallique ou métalloïde », on entend diminuer ou réduire la quantité d'ions métalliques ou métalloïdes, présents dans la solution aqueuse avant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Cette diminution ou réduction peut impliquer l'élimination partielle ou totale de ces ions dans la solution aqueuse. Par « solution épurée », on entend, dans le cadre de la présente invention, une solution aqueuse dans laquelle la charge en ions métalliques ou métalloïdes est diminuée significativement par rapport à la solution aqueuse préalablement à la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention. Avantageusement, au moins 70%, au moins 80%, au moins 90%, au moins 95%, au moins 96%, au moins 97%, au moins 98%, au moins 99% ou voire la totalité des ions métalliques ou métalloïdes initialement contenus dans la solution aqueuse sont éliminés suite au traitement de l'invention. La solution épurée telle qu'obtenue après l'étape (b) peut présenter une quantité en ions métalliques ou métalloïdes permettant qu'elle soit rejetée ou utilisée en tant que telle. En variante, si la quantité en ions métalliques ou métalloïdes doit encore être diminuée dans la solution épurée, cette dernière peut devoir être soumise à un traitement additionnel tel qu'un procédé selon la présente invention additionnel. De façon générale, la présente invention concerne un procédé s'appliquant à tout fluide liquide aqueux dans lequel au moins un ion métallique ou métalloïde doit être séparé, récupéré ou éliminé.

Aussi, par « solution aqueuse contenant au moins un ion métallique ou métalloïde », on entend une solution liquide aqueuse dans laquelle la présente invention vise à séparer, récupérer ou éliminer des ions métalliques ou métalloïdes non souhaités ou, au contraire, des ions métalliques ou métalloïdes d'intérêt. Ainsi, la solution aqueuse mise en oeuvre dans le cadre de la présente invention peut être toute solution liquide aqueuse susceptible de contenir au moins un ion métallique ou métalloïde. La solution aqueuse mise en oeuvre dans le cadre de la présente invention peut se présenter sous forme d'une solution aqueuse monophasique, d'une micro-émulsion, d'une suspension et/ou d'une dispersion. A titre d'exemples, la solution aqueuse mise en oeuvre dans le cadre de la présente invention peut être choisie parmi de l'eau de ville, de l'eau de rivière, de l'eau de mer, de l'eau de lac, un effluent issu d'une station d'épuration, une eau usée, un effluent liquide ménager, un effluent liquide médical ou hospitalier ou un effluent liquide industriel ou un de leurs mélanges.

Dans la présente invention, les expressions « solution aqueuse contenant au moins un ion métallique ou métalloïde », « liquide à traiter » ou « solution à traiter » sont équivalentes et utilisables de façon interchangeable.

Par « ion métallique ou métalloïde », on entend, dans le cadre de la présente, invention, un ion métallique ou métalloïde non souhaité tel qu'une impureté ou un contaminant ou, au contraire, un ion métallique ou métalloïde d'intérêt, susceptible d'être présent ou présent dans une solution aqueuse telle que précédemment définie. Cet ion métallique ou métalloïde peut, en outre, être toxique, nocif et/ou radioactif.

La présente invention peut être mise en oeuvre avec tout ion métallique ou métalloïde connu de l'homme du métier. Avantageusement, l'ion métallique est un ion d'un métal pauvre, un ion d'un métal alcalino-terreux, un ion d'un métal de transition, un ion d'un actinide ou d'un ion d'un lanthanide. Parmi les ions métalliques ou métalloïdes concernés par la présente invention, on trouve également les ions d'un métal lourd ou d'un métalloïde lourd. Pour rappel, un métal ou métalloïde lourd est un élément métallique ou métalloïde dont la masse volumique dépasse 5 g/cm3 tel que le mercure, le plomb, le cadmium, le cuivre, l'arsenic, le nickel, le zinc, le cobalt et le manganèse. Avantageusement, l'ion métallique ou métalloïde, dans le cadre de la présente invention, est un ion d'un métal ou d'un métalloïde tel que précédemment défini présentant un degré d'oxydation supérieur ou égal à 1, notamment supérieur ou égal à 2. L'ion métallique ou métalloïde peut notamment être un ion d'un radionucléide. A titre d'exemples illustratifs, l'ion métallique ou métalloïde peut être, dans le cadre de la présente invention, un ion d'un élément choisi parmi le mercure, l'or, le platine, le plomb, l'indium, le gallium, l'aluminium, le bismuth, l'étain, le cadmium, le cuivre, l'arsenic, le nickel, le zinc, le titane, le cobalt, le manganèse, le palladium, le radium, le ruthénium, le thorium, l'uranium, le plutonium, l'actinium, l'ytterbium, l'erbium, le terbium, le gadolinium, l'europium, le néodyme, le praséodyme, le cérium, le césium, le strontium et le lanthane. Dans le cadre de la présente invention, l'ion métallique ou métalloïde peut se présenter sous forme libre ou complexée.

L'ion métallique ou métalloïde peut être présent dans le fluide à traiter sous forme très diluée ou beaucoup plus concentrée. Ainsi, la quantité dudit ion dans la solution aqueuse à traiter peut être comprise entre 1 lig à 100 g/I de solution aqueuse, notamment entre 10 lig à 10 g/I de solution aqueuse et, en particulier, entre 0,1 mg à 5 g/I de solution aqueuse. La 1ère étape du procédé selon l'invention consiste à introduire, dans la solution aqueuse contenant le (ou les) ion(s) métallique(s) ou métalloïde(s), un tensioactif ou plusieurs tensioactifs, identiques ou différents et un agent chélatant ou plusieurs agents chélatants, identiques ou différents. Le(s) tensioactif(s) et le(s) agent(s) chélatant(s) sont utilisés comme des additifs qui sont ajoutés et mélangés à la solution aqueuse à traiter. Par « tensioactif », on entend une molécule comportant une partie lipophile (apolaire) et une partie hydrophile (polaire). Avantageusement, ledit au moins un tensioactif ajouté à la solution à traiter lors de l'étape (a) du procédé de l'invention est choisi parmi les tensioactifs anioniques, les tensioactifs cationiques, les tensioactifs zwittérioniques, les tensioactifs amphotères et les tensioactifs non-ioniques. La solution préparée à l'étape (a) du procédé peut comprendre plusieurs tensioactifs appartenant à une même famille de tensioactifs précédemment listée (i.e. anionique, cationique, zwittérionique, amphotère ou non ionique) ou plusieurs tensioactifs appartenant à au moins deux de ces familles de tensioactifs distinctes. Pour rappel, les tensioactifs anioniques sont des tensioactifs dont la partie hydrophile est chargée négativement tels que les alkyle ou aryle sulfonates, sulfates, phosphates, ou sulfosuccinates associés à un contre ion comme un ion ammonium (NH4+), un ammonium quaternaire tel que tétrabutylammonium, et les cations alcalins tels que Na+, Li+ et K. A titre de tensioactifs anioniques, il est, par exemple, possible d'utiliser le paratoluènesulfonate de tetraéthylammonium, le dodécylsulfate de sodium, le palmitate de sodium, le stéarate de sodium, le myristate de sodium, le di(2-éthylhexyl) sulfosuccinate de sodium, le méthylbenzène sulfonate et l'éthylbenzène sulfonate.

Les tensioactifs cationiques sont des tensioactifs dont la partie hydrophile est chargée positivement, notamment choisis parmi les ammoniums quaternaires comportant au moins une chaîne aliphatique en C4-C22 associés à un contre ion anionique choisi notamment parmi les dérivés du bore tels que le tétrafluoroborate ou les ions halogénures tels que F-, Br, r ou CI-. A titre de tensioactifs cationiques, il est, par exemple, possible d'employer le chlorure tétrabutyl-ammonium, le chlorure tetradécyl-ammonium, le bromure de tetradécyl-triméthyl-ammonium (TTAB), le bromure de cétyl-triméthylammonium (CTAB), le bromure d'octadecyl-triméthyl-ammonium, le bromure de hexadecyl-triméthyl-ammonium, les halogénures d'alkylpyridinium portant une chaîne aliphatique et les halogénures d'alkylammonium. Les tensioactifs zwittérioniques sont des composés neutres possédant des charges électriques formelles d'une unité et de signe opposés, notamment choisis parmi les composés présentant une chaîne alkyle en C5-C20 substituée généralement par une fonction chargée négativement comme un sulfate ou un carboxylate et une fonction chargée positivement comme un ammonium. A titre de tensioactifs zwittérioniques, on peut citer le N, N diméthyl-dodécyl-ammoniumbutanate de sodium, le diméthyl-dodécylammonium propanate de sodium et les acides aminés. Les tensioactifs amphotères sont des composés se comportant à la fois comme un acide ou comme une base selon le milieu dans lequel ils sont placés. A titre de tensioactifs amphotères, il est possible d'utiliser le lauroamphodiacétate de disodium et les bétaînes comme l'alkylamidopropylbétaîne ou la laurylhydroxysulfobétaîne. Les tensioactifs non ioniques, également connus sous le nom de tensioactifs neutres, sont des tensioactifs qui ne présentent aucun groupe apte à être ionisé dans l'eau à un pH neutre ou proche de la neutralité. De tels tensioactifs sont cependant amphipathiques puisque contenant des entités lipophiles et des entités hydrophiles. Les propriétés tensioactives des tensioactifs non ioniques, notamment l'hydrophilie, sont apportées par des groupements fonctionnels non chargés tels qu'un alcool, un éther, un ester ou encore un amide, contenant des hétéroatomes tels qu'un atome d'azote ou un atome d'oxygène. En raison de la faible contribution hydrophile de ces fonctions, les composés tensioactifs non ioniques sont le plus souvent polyfonctionnels. Tout tensioactif non ionique connu de l'homme du métier est utilisable dans le cadre de la présente invention. Avantageusement, un tensioactif non ionique utilisable dans le cadre de la présente invention est choisi parmi les alcoxylates d'alkyles ; les alcoxylates d'alcools gras ; les alcoxylates d'amines grasses ; les alcoxylates d'acides gras ; les alcoxylates d'oxoalcools ; les alcoxylates d'alkylphénols ; les éthoxylates d'alkyles ; les éthoxylates d'alcools gras ; les éthoxylates d'amines grasses ; les éthoxylates d'acides gras ; les éthoxylates d'oxoalcools ; les éthoxylates d'alkylphénols comme, par exemple, les éthoxylates d'octylphénol et de nonylphénol ; les alcools, les a-diols, les alkylphénols polyéthoxylés et poly-propoxylés ayant une chaîne grasse comportant, par exemple, de 8 à 18 atomes de carbone, le nombre de groupes oxydes d'éthylène ou oxydes de propylène pouvant être notamment de 2 à 50 ; les polymères complexes d'oxydes de polyéthylène et de polypropylène ; les copolymères d'oxyde d'éthylène et de propylène ; les copolymères blocs d'oxydes de polyéthylène et de polypropylène comme, par exemple, les copolymères triblocs POE-POP-POE ; les condensats d'oxyde d'éthylène et de propylène sur des alcools gras ; les amides gras polyéthoxylés ayant, de préférence, de 2 à 30 moles d'oxyde d'éthylène ; les éthers polyéthoxylés ayant, de préférence, de 2 à 30 moles d'oxyde d'éthylène ; les monoesters (monolaurate, monomyristate, monostéarate, monopalmitate, monooléate, etc) et polyesters d'acides gras et du glycérol ; les amides gras polyglycérolés comportant en moyenne de 1 à 5 et, plus spécialement, de 1,5 à 4 groupes glycérol ; les esters d'acide gras du sorbitan oxyéthylénés comportant de 2 à 30 moles d'oxyde d'éthylène ; les monoesters (monolaurate, monomyristate, monostéarate, monopalmitate, monooléate, etc) et polyesters d'acides gras et du sorbitane, les monoesters de polyoxyéthylène sorbitane ; les esters d'acides gras du sucrose ; les esters d'acides gras du polyéthylèneglycol ; les alkylpolyglycosides ; les dérivés de N-alkyl glucamine et les oxydes d'amines tels que les oxydes d'alkyl(C10-C14) amines ou les oxydes de N-acylaminopropylmorpholine ; les polyols (tensioactifs dérivés de sucres) en particulier les alkylates de glucose tels que par exemple l'hexanate de glucose ; les tensioactifs dérivant de glucoside (laurate de sorbitol) ou de polyols tels que les éthers d'alcools glycérolés ; les alcanolamides et leurs mélanges.

Dans le cadre de la présente invention, le (ou les) tensioactif(s) mis en oeuvre sont avantageusement choisi(s) parmi les tensioactifs non ioniques et les tensioactifs cationiques tels que précédemment définis et, plus particulièrement, parmi les tensioactifs non ioniques.

Dans une 1ère forme de mise en oeuvre particulière, le tensioactif non ionique mis en oeuvre dans le cadre de la présente invention est un tensioactif comprenant au moins une chaîne de polyoxyde d'éthylène ; notamment plusieurs chaînes de polyoxyde d'éthylène ; en particulier, plusieurs chaînes de polyoxyde d'éthylène et au moins une chaîne de polyoxyde de propylène ; tout particulièrement, plusieurs chaînes de polyoxyde d'éthylène et plusieurs chaînes de polyoxyde de propylène ; et encore plus particulièrement, une structure chimique de type tribloc POE-POP-POE avec POE = -CH2- CH2-0- et POP = -CH2-C(CH3)H-0- tels que ceux connus sous le nom commercial Pluronic®, comme, par exemple, le P123 mis en oeuvre dans la partie expérimentale ci-après.

Dans une 2nde forme de mise en oeuvre particulière, le tensioactif non ionique mis en oeuvre dans le cadre de la présente invention est un éther polyéthoxylé tel que le polyéthylène glycol tert-octylphényl éther (Trition X-100®), le lauryléther de polyéthylèneglycol (P0E23 ou Brij® 35) et le décaéthylène glycol monododécyl éther (C12E10®).

La concentration en tensioactifs et notamment en tensioactifs non ioniques dans la solution aqueuse à traiter dépend de la concentration en complexes organométalliques à éliminer présents dans cette solution. Avantageusement, cette concentration peut être comprise entre 0,1 g/I et 100 g/I de solution aqueuse contenant le (ou les) ion(s) métallique(s) ou métalloïde(s), notamment entre 0,5 g/I et 80 g/I de solution aqueuse contenant le (ou les) ion(s) métallique(s) ou métalloïde(s), en particulier, entre 1 g/I et 60 g/I et, plus particulièrement, entre 5 g/I et 15 g/I de solution aqueuse contenant le (ou les) ion(s) métallique(s) ou métalloïde(s). A ces concentrations, les tensioactifs mis en oeuvre forment des micelles qui ont la particularité de pouvoir accueillir, dans leur coeur, les complexes organométalliques obtenus à partir des ions métalliques ou métalloïdes à éliminer et des agents chélatants également ajoutés à la solution aqueuse à traiter. Avantageusement, les complexes organométalliques se trouvent sous forme soluble dans le coeur des micelles obtenues à partir du (ou des) tensioactif(s).

Par « agent chélatant », on entend, dans le cadre de la présente invention, tout composé ou structure chimique apte à chélater un ion métallique ou métalloïde, lorsque mis en présence de ce dernier, et former ainsi un produit physiquement stable qu'est le complexe organométallique ou complexe ion-agent chélatant. Dans le cadre de la présente invention, les expressions « agent chélatant », « agent de chélation », « agent complexant », « agent de complexation » et « agent séquestrant » sont des expressions équivalentes pouvant être utilisées de façon interchangeable. Avantageusement, le complexe organométallique obtenu dans le cadre de la présente invention est un produit non soluble dans la solution aqueuse mise en oeuvre. En d'autres termes, le complexe organométallique obtenu lors de l'étape (a) du procédé selon l'invention est insoluble ou pratiquement insoluble dans l'eau ou dans une quelconque solution aqueuse. Un composé « pratiquement insoluble » ou « insoluble » dans un solvant nécessite plus de 10 000 parts de solvant pour 1 part de soluté, à un pH compris entre 6,5 et 7,5, à une température de 25°C. Le solvant dans ce cas de figure est l'eau, une solution aqueuse, notamment une solution aqueuse tamponnée telle qu'un tampon PBS, un tampon TRIS ou un tampon HEPES ou encore la solution à traiter. Tout agent chélatant habituellement utilisé dans la complexation des ions métalliques et métalloïdes notamment tels que précédemment définis est utilisable dans le cadre de la présente invention. Un tel agent chélatant comprend avantageusement au moins un groupement fonctionnel à fort pouvoir complexant. En particulier, un tel groupement est choisi parmi les amines, les amides, les éthers, les carbonyles, les carboxyles, les carboxylates, les phosphates, les phosphonates, les phosphines, les oxydes de phosphines, les béta-cétones, les thiols, les thiophosphates, les thio éthers, les thiocarbazones, les thiocarbadiazones, les thiosemicarbazides, les rubéamates, les disulfures, les urées, les éther-couronnes, les aza-couronnes, les thio-couronnes, les cryptands, les sépulcrands (en anglais « sepulcrates »), les podands, les porphyrines, les calixarènes, les pyridines, les bipyridines, les terpyridines, les quinoléines, les composés de l'orthophénantroline, les alcools tels que les alcools aromatiques, comme les phénols, les catéchols, les naphtols et les iso-naphtols, les thiourées, les sidérophores, les antibiotiques, l'éthylène glycol, les cyclodextrines, ainsi que les structures moléculaires substituées et/ou fonctionnalisées à partir de ces groupes fonctionnels, et/ou une ou plusieurs cavité(s) complexante(s) de type verrous redox. La formule des groupements thiocarbazone, thiocarbadiazone, thiourée, thiosemicarbazide et rubéamate est notamment donnée dans la demande de brevet EP 2 508 864 publiée le 10 octobre 2012. Avantageusement, l'agent chélatant mis en oeuvre dans le cadre de l'étape (a) du procédé selon l'invention est faiblement soluble dans la solution aqueuse à traiter. Par « faiblement soluble », on entend un agent chélatant dont la solubilité dans l'eau, à un pH compris entre 6,5 et 7,5, à une température de 25°C, est inférieure à 10 mg/ml et notamment inférieure à 5 mg/ml d'eau. Dans certaines formes de mise en oeuvre, cette solubilité peut être inférieure à 1 mg/ml, inférieure à 100 µg/m1 ou encore inférieure à 10 µg/ml d'eau. Dans une forme de mise en oeuvre particulière, l'agent chélatant mis en oeuvre dans le cadre de l'étape (a) du procédé selon l'invention comprend un groupement phosphate ou un groupement phosphonate. Dans cette forme de mise en oeuvre, l'agent chélatant répond à la formule (I) ou à la formule (11) ci-après : R1-P(=O)(OH)2 (I) HO-P(=0)(0R2)2 (11) dans lesquelles R1 et R2 représentent une fonction chimique soluble dans un solvant hydrophobe. Par « fonction chimique soluble dans un solvant hydrophobe », on entend, dans le cadre de la présente invention, une fonction chimique non polaire ou apolaire qui est complètement dissoute à une concentration supérieure ou égale à 5% en poids et à une température de 25°C dans un solvant hydrophobe. Avantageusement, ladite fonction chimique comprend de 4 à 50 atomes de carbone, notamment de 6 à 30 atomes de carbone et, en particulier, de 8 à 20 atomes de carbone. Plus particulièrement, ladite fonction chimique est choisie dans le groupe comprenant : - les alkyles linéaires ou ramifiés en C4 à C50, notamment en C6 à C30 et, en particulier, en C8 à C20 pouvant comporter éventuellement au moins une insaturation et/ou au moins un hétéroatome, - les alkylaryles ou arylalkyles en C4 à C50, notamment en C6 à C30 et, en particulier, en C8 à C20 pouvant comporter éventuellement au moins une insaturation et/ou au moins un hétéroatome, et - les (poly)cycliques en C4 à C50, notamment en C6 à C30 et, en particulier, en C8 à C20 pouvant comporter éventuellement au moins une insaturation et/ou au moins un hétéroatome.

La concentration en agents chélatants dans la solution aqueuse à traiter dépend de la concentration en ions métalliques ou métalloïdes à éliminer présents dans cette solution. Avantageusement, cette concentration peut être comprise entre 1 mg/l et 1 g/I de solution aqueuse contenant le (ou les) ion(s) métallique(s) ou métalloïde(s), notamment entre 5 mg/l et 500 mg/l de solution aqueuse contenant le (ou les) ion(s) métallique(s) ou métalloïde(s) et, en particulier, entre 10 mg/l et 200 mg/l de solution aqueuse contenant le (ou les) ion(s) métallique(s) ou métalloïde(s). L'étape (a) du procédé selon l'invention consiste donc à ajouter, dans la solution à traiter, un (ou plusieurs) tensioactif(s) et un (ou plusieurs) agent(s) chélatant(s).

Ces différents composés peuvent être ajoutés à la solution à traiter ensemble, les uns après les autres ou par groupe. Dans une 1ere variante, l'agent chélatant est ajouté à la solution à traiter ou les agents chélatants sont ajoutés, ensemble, les uns après les autres ou par groupe, à la solution à traiter avant que le tensioactif ne soit ajouté au mélange obtenu ou que les tensioactifs ne soient ajoutés, ensemble, les uns après les autres ou par groupe, au mélange obtenu. Dans une 2nde variante et avantageusement, le tensioactif est ajouté à la solution à traiter ou les tensioactifs sont ajoutés, ensemble, les uns après les autres ou par groupe, à la solution à traiter avant que l'agent chélatant ne soit ajouté au mélange obtenu ou que les agents chélatants ne soient ajoutés, ensemble, les uns après les autres ou par groupe, au mélange obtenu.

L'étape (a) du procédé selon l'invention peut être mise en oeuvre à une température comprise entre 10 et 40°C, avantageusement entre 15 et 30°C et, plus particulièrement, à température ambiante (i.e. 23°C ± 5°C). De même, l'étape (a) du procédé selon l'invention peut être mise en oeuvre sous agitation en utilisant un agitateur, un barreau magnétique, un bain à ultrasons ou un homogénéisateur et ce, de façon à mélanger et homogénéiser le mélange obtenu après ajout du (ou des) tensioactif(s) non ionique(s) et du (ou des) agent(s) chélatant(s) à la solution à traiter. L'étape (a) du procédé selon l'invention et notamment le mélange et l'homogénéisation mis en oeuvre durant cette étape peu(ven)t durer entre 2 h et 48 h, notamment entre 12 h et 36 h et, en particulier, pendant de l'ordre de 24 h (i.e. 24 h ± 2 h). La 2nde étape du procédé selon l'invention s'appuie sur une invention de la Mobil Oil Corporation qui décrit l'utilisation de tensioactifs concentrés comme agents texturants pour la synthèse de poudres de silice mésoporeuse (Brevet US 5,057,296 publié le 15 octobre 1991 et Brevet US 5,102,643 publié le 7 avril 1992). Dans le cadre de la présente invention, cette étape consiste à faire co- précipiter les micelles et les complexes organométalliques qu'elles contiennent sur une phase purement minérale et ce, par un procédé sol-gel.

Pour rappel, un procédé sol-gel consiste à utiliser des précurseurs sol-gel tels que définis ci-après, identiques ou différents. En présence d'eau, l'hydrolyse de groupements portés par ces précurseurs intervient et ces derniers sont transformés en d'autres groupements aptes à se condenser. De petites particules de taille généralement inférieure à 1 nanomètre sont alors formées. Elles s'agrègent et forment des amas lacunaires en suspension dans le liquide : c'est le sol. La polycondensation se poursuivant au cours du temps, la viscosité du sol augmente jusqu'à gélification : le sol devient un gel. Un matériau sol-gel solide est obtenu par séchage du gel. Au cours de cette étape, les solvants résiduels et interstitiels s'échappent du réseau polymérique formé et s'évaporent, ce qui provoque la contraction du matériau. On obtient un matériau final dont le volume est réduit par comparaison au volume occupé par le sol.

Dans le cadre de la présente invention, un précurseur sol-gel est ajouté à la solution obtenue suite à l'étape (a) i.e. la solution aqueuse contenant le (ou les) complexe(s) organométallique(s) et le (ou les) tensioactif(s). Les précurseurs se placent au voisinage direct des chaînes du tensioactif. L'hydrolyse et la polycondensation des précurseurs sol-gel conduisent à la précipitation d'une phase solide essentiellement minérale. Cette précipitation minérale se produit en entraînant la totalité des micelles de tensioactifs. On obtient un sédiment très riche en minéral, i.e. le matériau sol-gel contenant les micelles de tensioactifs et les ions métalliques ou métalloïdes à éliminer se présentant sous forme de complexes organométalliques.

Tout précurseur sol-gel connu de l'homme du métier est utilisable dans le cadre de la présente invention. Typiquement, ce précurseur est un composé métallique ou métalloïde et notamment un composé métallique ou métalloïde comprenant au moins un et notamment au moins deux groupements hydroxyles ou hydrolysables aptes à former des oxydes métalliques lors de leur hydrolyse. A titre d'exemples illustratifs et non limitatifs de tels groupements hydrolysables, on peut citer un halogénure, une amine, un alcoxyde, un acétate, un alcanoate, un nitrate et un acyloxyde. Le composé métallique ou métalloïde utilisé comme précurseur sol-gel dans le cadre de la présente invention peut comprendre au moins un atome choisi entre le silicium (Si), le germanium (Ge), le cérium (Ce), l'étain (Sn), l'aluminium (AI), le gallium (Ga), le fer (Fe), le manganèse (Mn), le molybdène (Mo), le nickel (Ni), l'yttrium (Y), le lanthane (La), le vanadium (V), le niobium (Nb), le scandium (Sc), le samarium (Sm), le titane (Ti), le zirconium (Zr) et le tungstène (W) et, notamment un atome choisi entre Si, Ce et Zr. Avantageusement, le précurseur sol-gel mis en oeuvre dans le cadre de la présente invention est un hydroxyde, un alcoxyde et/ou un halogénure de Si, Ge, Ce, Al, V, Ti ou Zr ou un mélange de ceux-ci et, en particulier, un hydroxyde, un alcoxyde et/ou un halogénure de Si, Ce ou Zr ou un mélange de ceux-ci. Des exemples particuliers de précurseurs sol-gel utilisables dans le cadre de la présente invention sont notamment l'isopropoxyde de titane, le butoxyde de vanadium, l'hexafluorosilicate de dihydrogène, l'hexafluorosilicate de diammonium, le dichlorométhylsilane, le méthyltrichlorosilane, le diméthyldichlorosilane, le triméthylchlorosilane et le tétrachlorosilane. Dans une forme de mise en oeuvre particulière, le précurseur sol-gel mis en oeuvre dans le cadre de la présente invention répond à la formule M(OR3)n(R4)n, dans laquelle M est un métal ou un métalloïde tel que précédemment défini et notamment choisi parmi le silicium, le cérium ou le zirconium, R3 et R4, identiques ou différents, représentent un groupement alkyle et m et n des entiers avec m + n = la valence de M. Lorsque M est Si, le précurseur sol-gel de formule M(OR3)n(R4)n, est un alcoxysilane avec m + n = 4, 2 n < 4 et Ci< m < 2.

Dans le cadre de la présente invention, le groupement alkyle R3 (ou R4) est un groupement alkyle, linéaire ou ramifié, présentant de 1 à 10, notamment de 1 à 8, en particulier de 1 à 6 et plus particulièrement de 1 à 4 atomes de carbone, éventuellement substitué. Lorsque le groupement alkyle R3 (ou R4) est substitué, ce groupement présente une ou plusieurs substitutions, identiques ou différentes, par un élément choisi dans le groupe constitué par un halogène tel que le fluor ou le chlore, un radical -NH2, un radical -NHR5 avec R5 représentant un groupement alkyle tel que précédemment défini, un radical -COOH et un radical -COOR6 avec R6 représentant un groupement alkyle tel que précédemment défini. A titre de précurseur sol-gel de formule M(OR3)n(R4)n, avec n et m tels que précédemment définis, utilisable dans le cadre de la présente invention, on peut citer le tétraméthoxysilane (TMOS), le tétraéthoxysilane (TEOS), le tétrapropoxysilane (TPOS), le tétrabutoxysilane (TBOS), le méthyltriméthoxysilane (MTMOS), l'éthyltriméthoxysilane (ETMOS), le propyltriméthoxysilane (PTMOS), le méthyltriéthoxysilane (MTEOS), l'éthyltriéthoxysilane (ETEOS), le propyltriéthoxysilane (PTEOS), le 3- aminopropyltriéthoxysilane (APTES), le 3-aminopropyltriméthoxysilane (APTMS), le (3- (méthylamino)propyl)triméthoxysilane, le 3-carboxypropyltriéthoxysilane, le 3- carboxypropyltriméthoxysilane, le 1,2-bis(triéthoxysilyl)éthane, le 1,2- bis(triméthoxysily1)éthane, le (3,3,3-trichloropropyl)triéthoxysilane, le 3,3,3- trifluoropropyl-triméthoxysilane et leurs mélanges.

Avantageusement, le précurseur alcoxysilane mis en oeuvre dans le cadre de la présente invention est le TEOS. Par « matériau de type sol-gel » ou « matériau sol-gel », les deux expressions étant équivalentes et interchangeables, on entend un matériau obtenu par un procédé sol-gel. Le matériau sol-gel mis en oeuvre dans le cadre de la présente invention est essentiellement préparé à partir de 1 à 4 précurseurs sol-gel tels que précédemment définis et notamment à partir de 1 à 4 alcoxysilanes, et essentiellement obtenu à partir de l'hydrolyse de 1 à 4 précurseurs sol-gel tels que précédemment définis et notamment à partir de 1 à 4 alcoxysilanes. Le matériau sol-gel mis en oeuvre dans le cadre de la présente invention est donc essentiellement constitué d'unités issues : - de l'hydrolyse d'un seul précurseur sol-gel tel que précédemment défini et notamment d'un seul alcoxysilane ou - de 2, 3 ou 4 précurseurs sol-gel différents tels que précédemment définis et notamment de 2, 3 ou 4 précurseurs alcoxysilanes différents. La quantité de précurseur(s) sol-gel à ajouter lors de l'étape (b) du procédé selon l'invention dépend directement de la concentration en tensioactif(s). Ainsi, la quantité de précurseur(s) sol-gel à ajouter dans la solution obtenue suite à l'étape (a) est comprise entre 1 et 500 g/L de solution, notamment entre 2 et 300 g/L de solution, en particulier entre 3 et 100 g/L de solution et, plus particulièrement, entre 4 et 50 g/L de solution. L'étape (b) du procédé selon l'invention peut être mise en oeuvre à une température comprise entre 10 et 120°C, notamment entre 15 et 100°C. Dans une forme de mise en oeuvre particulière, l'étape (b) du procédé selon l'invention est mise en oeuvre à une température comprise entre 10 et 40°C, avantageusement entre 15 et 30°C et, plus particulièrement, à température ambiante (i.e. 23°C ± 5°C). De même, l'étape (b) du procédé selon l'invention peut être mise en oeuvre sous agitation en utilisant un agitateur, un barreau magnétique, un bain à ultrasons ou un homogénéisateur. Avantageusement, l'agitation peut être mise en oeuvre lors de l'étape (b) du procédé selon la présente invention lors de l'hydrolyse du (ou des) précurseur(s) sol-gel. En particulier, l'agitation de la solution lors de l'étape (b) du procédé selon la présente invention est maintenue pendant au plus 1 heure, notamment au plus 30 min et, en particulier, au plus 15 min, après l'ajout du (ou des) précurseur(s) sol-gel dans la solution obtenue après l'étape (a). En variante, l'agitation est maintenue jusqu'à la récupération du matériau sol-gel et notamment maintenue entre 2 et 120 h, en particulier, entre 12 et 100 h et, plus particulièrement, entre 24 et 80 h, après l'ajout du (ou des) précurseur(s) sol-gel dans la solution obtenue après l'étape (a). Comme précédemment explicité, l'hydrolyse du (ou des) précurseur(s) sol-gel intervient dès la mise en contact de ce (ou ces) précurseur(s) avec la solution obtenue après l'étape (a) et ce, à cause du caractère aqueux de cette dernière. De plus, la précipitation minérale se produit dans toute la gamme de pH et, avantageusement, lorsque le pH s'éloigne de la zone de neutralité. Ainsi, le pH de la solution lors de l'étape (b) peut être supérieur à 8. En variante et de façon avantageuse, le pH de la solution lors de l'étape (b) peut être inférieur à 6.

Par conséquent, il peut être avantageux de modifier le pH de la solution avant l'étape (a), pendant l'étape (a) et/ou après l'étape (a). En fonction du pH de la solution aqueuse contenant le (ou les) ion(s) métallique(s) et du pH auquel l'hydrolyse du (ou des) précurseur(s) doit être effectuée, l'homme du métier saura quel composé utiliser et en quelle quantité, sans faire preuve d'un quelconque effort inventif.

Enfin, la réaction d'hydrolyse et/ou de condensation lors de l'étape (b) peut être favorisée en utilisant un catalyseur de la réaction sol-gel. Tout catalyseur de la réaction sol-gel connu de l'homme du métier est utilisable. Ainsi, le catalyseur de la réaction sol-gel est un catalyseur, acide ou basique, de nature organique ou inorganique. Avantageusement, un tel catalyseur est choisi parmi HCI, H2SO4, HNO3, CH3COOH, un fluorure tel que HF, KF, NaF ou NH4F, et une amine telle que la triéthylamine ou la triméthylamine. L'homme du métier saura déterminer, sans faire preuve d'un quelconque effort inventif, la quantité à utiliser et ce, en fonction du catalyseur de la réaction sol-gel mis en oeuvre. Dans le cadre de la présente invention, le catalyseur de la réaction sol-gel peut être ajouté avant l'étape (b) et/ou pendant l'étape (b). Une fois la réaction sol-gel terminée, la concentration en ion(s) métallique(s) ou métalloïde(s) cible(s) à éliminer dans la solution épurée est fortement réduite et ce, dès le premier traitement. Au besoin le procédé selon la présente invention peut être répété pour atteindre des facteurs de dépollution supérieurs. Dans ce cas, la solution épurée est soumise aux étapes (a) et (b) telles que précédemment définies. En d'autres termes, le procédé selon la présente invention est mis en oeuvre avec, comme solution aqueuse contenant au moins un ion métallique ou métalloïde, la solution épurée débarrassée du matériau sol-gel. Une fois la charge en métaux ou métalloïdes dans la solution épurée satisfaisante par rapport aux législations concernées, elle pourra être rejetée ou utilisée en tant que telle.

Le matériau sol-gel contenant le (ou les) ion(s) métallique(s) ou métalloïde(s) peut être récupéré par toute technique connue de l'homme du métier et notamment une technique choisie parmi une décantation, une centrifugation, une sédimentation, une floculation et une filtration notamment une filtration sur support.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront encore à l'homme du métier à la lecture des exemples ci-dessous donnés à titre illustratif et non limitatif. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS I. Nomenclature. Les différents composés utilisés dans les exemples ci-après sont répertoriés dans le Tableau 1.

Tableau 1 : Nomenclature des produits utilisés Il. Séparation du Néodyme par sol gel dans un exemple type.

Dans cet exemple type, on cherche à extraire le Néodyme présent dans 50 mL d'une solution de nitrate de Néodyme (0,14 mM soit 20 ppm en Nd) dans l'acide nitrique (10-4 M). Comme tensioactif, on ajoute 0,5 g de P123 (1% massique), puis 7 mg (0,42 mM) d'HDEHP (3 équivalents/Nd) comme ligand. Après 1 jour d'homogénéisation, on ajoute 1,75 g de TEOS (ratio 3,5/tensioactif) comme précurseur sol-gel. Un trouble se forme, et après 3 jours le précipité a décanté et il peut être séparé de la solution par filtration (membrane acrylique 1,2 microns). On obtient une poudre blanche et le filtrat est analysé par ICP/AES. Cette technique d'analyse donne la concentration en cation dans la solution filtrée à 1,2 microns. On observe une disparition du Nd de la solution après le traitement sol-gel.

Par ailleurs, l'ajout d'HDEHP ne diminue pas la concentration en Néodyme dans la solution, attestant de la formation de complexes « solubles » dans les micelles de tensioactifs ou stabilisés dans la solution par ces derniers (Tableau 2). Produit Numéro CAS Nom Poly(ethylene glycol)-b/ock-poly(propylene glycol)- b/ock-poly(ethylene glycol) acide octylphosphonique acide bis-(2éthylhexyl) phosphorique acide hexylphosphonique acide butylphosphonique bromure d'hexadécyltriméthylammonium Polyéthylène glycol tert-octylphényl éther Décaéthylène glycol monododécyl éther Tétraéthyl orthosilicate P123 9003-11-6 OPA 4724-48-5 HDEHP 298-07-7 H PA 4721-24-8 BPA 3321-64-0 CTAB 57-09-0 Triton X-100 9002-93-1 C12E10 9002-92-0 TEOS 78-10-4 Concentration Concentration en Nd Solution Nd + P123 + HDEHP + initiale en Nd avec P123 et HDEHP TEOS après 3 jours ICP (mg/L) 20,9 20,8 < Limite de détection (10 µg/L) Tableau 2 : ICP/AES de la séparation du Nd et sol-gel avec du P123 et de l'HDEHP III. Séparation du Néodyme par sol gel avec différents tensioactifs.

On cherche à extraire le Néodyme de la même façon que la précédente, mais on utilise d'autres tensioactifs que le P123 comme le CTAB (1%), le Triton X-100 (5%) et le C12E10 (5%). Le filtrat est ensuite analysé par ICP/AES. On observe que le Néodyme est bien séparé pour le CTAB et le C12E10 alors que seulement le tiers l'est pour le Triton. Le P123 reste le meilleur tensioactif pour cet exemple (Tableau 3). Concentration initiale en Nd Concentration en Nd en Solution Nd + Tensioactif + présence de Tensioactif et HDEHP + TEOS après 3 jours d'HDEHP ICP (mg/L) CTAB : 18,5 17,7 1,1 Triton : 8,4 9,5 5,8 CuElo : 6,2 4,8 0,8 Tableau 3 : ICP/AES de la séparation du Nd et sol-gel avec divers tensioactifs et HDEHP IV. Séparation du Néodyme par sol gel avec différents ligands.

On cherche à extraire le Néodyme de la même façon que la précédente, mais d'autres ligands organophosphorés sont testés comme l'OPA, le HPA, et le BPA. Le filtrat est ensuite analysé par ICP/AES. On remarque que la séparation du Néodyme après sol-gel est moins efficace pour des chaînes carbonées comprenant moins de 4 carbones. De plus, l'ajout de BPA ne diminue pas la concentration en Néodyme, attestant de la formation de complexes solubles restant en solution. A contrario, une excellente séparation est obtenue pour des chaînes carbonées comprenant entre 6 et 8 carbones telles que pour l'OPA et le HPA, comparable à l'HDEHP. Ces trois derniers complexants donnent les meilleurs résultats (Tableau 4). Concentration Concentration en Nd en Solution Nd + P123 + Ligand + initiale en Nd présence de P123 et de TEOS après 3 jours Ligand ICP OPA : 18,9 19,0 < Limite de détection (10 µg/L) (mg/L) HPA : 18,9 18,0 < Limite de détection (10 µg/L) BPA : 20,9 20,7 7,1 Tableau 4 : ICP de la séparation du Nd et sol-gel avec du P123 et différents ligands V. Séparation de différents cations par sol gel avec le P123 et l'HDEHP.

On cherche à extraire du Lanthane et de l'Europium de la même façon que la précédente en présence de P123 et d'HDEHP suivi de l'ajout de TEOS. Après 3 jours de réaction, les filtrats sont analysés par ICP. Malgré quelques différences au niveau de la solubilité des complexes dans les micelles de P123, on voit que la séparation est très efficace pour tous les cations et que celle-ci est comparable à celle du Néodyme (Tableau 5). Concentration Concentration en La ou Solution La ou Eu + P123 + HDEHP initiale en La / Eu en présence de P123 + TEOS après 3 jours Eu et d'HDEHP ICP La : 18,4 6,1 < Limite de détection (10 µg/L) (mg/L) Eu : 18,5 21,3 < Limite de détection (10 µg/L) Tableau 5 : ICP de la séparation des cations et sol-gel avec du P123 et de l'HDEHP

Claims (16)

1. REVENDICATIONS1) Procédé pour séparer au moins un ion métallique ou métalloïde d'une solution aqueuse contenant ledit au moins un ion métallique ou métalloïde, comprenant les étapes consistant à : a) ajouter, dans ladite solution aqueuse, au moins un tensioactif et au moins un agent chélatant formant avec ledit au moins un ion métallique ou métalloïde un complexe organométallique ; b) ajouter, dans ladite solution obtenue à l'étape (a), au moins un précurseur sol-gel ; moyennant quoi un matériau sol-gel contenant ledit au moins un ion métallique ou métalloïde et une solution épurée sont obtenus.
2. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite solution aqueuse contenant ledit au moins un ion métallique ou métalloïde est choisie parmi de l'eau de ville, de l'eau de rivière, de l'eau de mer, de l'eau de lac, un effluent issu d'une station d'épuration, une eau usée, un effluent liquide ménager, un effluent liquide médical ou hospitalier ou un effluent liquide industriel ou un de leurs mélanges.
3. 3) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit ion métallique ou métalloïde est un ion d'un élément choisi parmi le mercure, l'or, le platine, le plomb, l'indium, le gallium, l'aluminium, le bismuth, l'étain, le cadmium, le cuivre, l'arsenic, le nickel, le zinc, le titane, le cobalt, le manganèse, le palladium, le radium, le ruthénium, le thorium, l'uranium, le plutonium, l'actinium, l'ytterbium, l'erbium, le terbium, le gadolinium, l'europium, le néodyme, le praséodyme, le cérium, le césium, le strontium et le lanthane.
4. 4) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit tensioactif est choisi parmi les tensioactifs anioniques, les tensioactifscationiques, les tensioactifs zwittérioniques, les tensioactifs amphotères et les tensioactifs non-ioniques.
5. 5) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit tensioactif est un tensioactif non ionique comprenant au moins une chaîne de polyoxyde d'éthylène ; notamment plusieurs chaînes de polyoxyde d'éthylène ; en particulier, plusieurs chaînes de polyoxyde d'éthylène et au moins une chaîne de polyoxyde de propylène ; tout particulièrement, plusieurs chaînes de polyoxyde d'éthylène et plusieurs chaînes de polyoxyde de propylène ; et encore plus particulièrement, une structure chimique de type tribloc POE-POP-POE avec POE = -CH2- CH2-0- et POP = -CH2-C(CH3)H-O- tels que ceux connus sous le nom commercial Pluronica
6. 6) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit agent chélatant comprend au moins un groupement fonctionnel à fort pouvoir complexant, choisi parmi les amines, les amides, les éthers, les carbonyles, les carboxyles, les carboxylates, les phosphates, les phosphonates, les phosphines, les oxydes de phosphines, les béta-cétones, les thiols, les thiophosphates, les thio éthers, les thiocarbazones, les thiocarbadiazones, les thiosemicarbazides, les rubéamates, les disulfures, les urées, les éther-couronnes, les aza-couronnes, les thio- couronnes, les cryptands, les sépulcrands (en anglais « sepulcrates »), les podands, les porphyrines, les calixarènes, les pyridines, les bipyridines, les terpyridines, les quinoléines, les composés de l'orthophénantroline, les alcools tels que les alcools aromatiques, comme les phénols, les catéchols, les naphtols et les iso-naphtols, les thiourées, les sidérophores, les antibiotiques, l'éthylène glycol, les cyclodextrines, ainsi que les structures moléculaires substituées et/ou fonctionnalisées à partir de ces groupes fonctionnels, et/ou une ou plusieurs cavité(s) complexante(s) de type verrous redox.
7. 7) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit agent chélatant répond à la formule (I) ou à la formule (II) ci-après : R1-P(=O)(OH)2 (I) HO-P(=0)(0R2)2 (II) dans lesquelles R1 et R2 représentent une fonction chimique soluble dans un solvant hydrophobe.
8. 8) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite fonction chimique soluble dans un solvant hydrophobe est choisie dans le groupe comprenant : - les alkyles linéaires ou ramifiés en C4 à C50, notamment en C6 à C30 et, en particulier, en C8 à C20 pouvant comporter éventuellement au moins une insaturation et/ou au moins un hétéroatome, - les alkylaryles ou arylalkyles en C4 à C50, notamment en C6 à C30 et, en particulier, en C8 à C20 pouvant comporter éventuellement au moins une insaturation et/ou au moins un hétéroatome, et - les (poly)cycliques en C4 à C50, notamment en C6 à C30 et, en particulier, en C8 à C20 pouvant comporter éventuellement au moins une insaturation et/ou au moins un hétéroatome.
9. 9) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de ladite étape (a), le tensioactif est ajouté à ladite solution aqueuse ou les tensioactifs sont ajoutés, ensemble, les uns après les autres ou par groupe, à ladite solution aqueuse avant que l'agent chélatant ne soit ajouté au mélange obtenu ou que les agents chélatants ne soient ajoutés, ensemble, les uns après les autres ou par groupe, au mélange obtenu.
10. 10) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit précurseur sol-gel est un composé métallique ou métalloïde et notamment un composé métallique ou métalloïde comprenant au moins un etnotamment au moins deux groupements hydroxyles ou hydrolysables aptes à former des oxydes métalliques lors de leur hydrolyse.
11. 11) Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit groupement hydrolysable est choisi parmi un halogénure, une amine, un alcoxyde, un acétate, un alcanoate, un nitrate et un acyloxyde.
12. 12) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit précurseur sol-gel répond à la formule M(OR3)n(R4)n, dans laquelle M est un métal ou un métalloïde, R3 et R4, identiques ou différents, représentent un groupement alkyle et m et n des entiers avec m + n = la valence de M.
13. 13) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend la modification du pH de la solution avant l'étape (a), pendant l'étape (a) et/ou après l'étape (a).
14. 14) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend l'ajout d'un catalyseur de la réaction sol-gel avant l'étape (b) et/ou pendant l'étape (b).
15. 15) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite solution épurée est soumise auxdites étapes (a) et (b).
16. 16) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit matériau sol-gel contenant le (ou les) ion(s) métallique(s) ou métalloïde(s) est récupéré par une technique choisie parmi une centrifugation, une sédimentation, une floculation et une filtration notamment une filtration sur support.