Rapport de stage pp2

Ministère de l’enseignement supérieur
et de la Recherche Scientifique
Département BCP
Projet Personnel Professionnel II
Période de stage :
Du 13 Octobre au 07 Décembre 2025
Réalisé par :
AHMED TANDIA
Sous l’encadrement de :
- M.MOHAMED MEZNI
- Mme.RIM LANDOULSI
Sujet : SYNTHESE DES ZEOLITES POUR UNE
APPLICATION PHOTOCATALYTIQUE
Année universitaire : 2025-2026 Spécialité : Génie chimique 2

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Remerciements
Au terme de ce stage réalisé au Centre National de Recherche dans la Science des
Matériaux, je tiens à exprimer ma profonde gratitude à toutes les personnes et institutions qui
ont contribué, de près ou de loin, à la réussite de cette expérience enrichissante.
Je remercie tout d’abord l’organisme d’accueil, le Centre National de Recherche dans la
Science des Matériaux, pour m’avoir offert l’opportunité d’effectuer ce stage au sein de ses
structures et pour les conditions favorables mises en place afin de mener à bien mes travaux.
J’adresse mes sincères remerciements à mes encadrants professionnels, Monsieur Mezni et
Madame Wahiba, pour leur disponibilité, leur accompagnement et leur encadrement de
qualité. Grâce à leurs conseils, leur rigueur scientifique et leur sens du partage, j’ai pu
consolider mes acquis théoriques par une application pratique concrète, tout en développant
de nouvelles compétences techniques et professionnelles.
Je tiens également à remercier chaleureusement mon encadrante académique, Madame Rim
Landoulsi, pour son suivi attentif, ses orientations pertinentes et son soutien tout au long de
ce stage. Ses recommandations ont été déterminantes pour assurer la cohérence scientifique et
méthodologique de ce travail.
Mes remerciements s’adressent aussi à l’ensemble du corps professoral, qui, à travers la
formation théorique dispensée, m’a fourni les bases scientifiques indispensables pour mener à
bien ce stage dans de bonnes conditions.
Enfin, je souhaite remercier le département BCP (Biologie, Chimie et Pétrochimie) ainsi
que l’Université Centrale, pour la qualité de l’enseignement, l’encadrement académique et
les moyens mis à disposition, qui ont grandement contribué à ma formation et à la réussite de
ce stage.
À toutes ces personnes et institutions, j’exprime ma reconnaissance la plus sincère.

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Table des matières
Introduction générale .............................................................................................................................. 7
Présentation de l’organisme d’accueil ................................................................................................ 9
Chapitre 1 : Étude bibliographique ....................................................................................................... 11
1. Introduction ............................................................................................................................... 11
2. Matériaux poreux : généralités ................................................................................................. 11
2.1 Définition ........................................................................................................................... 13
2.2 Classification ...................................................................................................................... 13
2.3 Propriétés et applications ................................................................................................. 14
3. Les argiles .................................................................................................................................. 14
3.1 Définition et structure ....................................................................................................... 14
3.2 Organisation en feuillets : couches octaédriques et tétraédriques .................................. 14
3.3 Nature des cations dans la couche octaédrique ............................................................... 15
3.4 Espacement inter-feuillets ................................................................................................ 15
3.5 Propriétés physico-chimiques des argiles ......................................................................... 16
4. Les zéolithes .................................................................................................................................. 16
4.1 Structure cristalline des zéolithes ........................................................................................... 16
4.2 Propriétés des zéolithes .......................................................................................................... 17
4.5 Applications industrielles et environnementales des zéolithes .............................................. 21
5. Photocatalyse ................................................................................................................................ 23
5.1 Définition ................................................................................................................................. 23
5.2 Mécanisme général de la photocatalyse ................................................................................. 23
5.3 Exemples d’applications environnementales .......................................................................... 23
6. Le bleu de méthylène .................................................................................................................... 24
6.1 Caractéristiques chimiques et physiques ................................................................................ 24
6.2 Intérêt du bleu de méthylène dans les tests de photocatalyse .............................................. 25
6.3 Domaines d’application ........................................................................................................... 25
7. Techniques expérimentales utilisées ............................................................................................ 26
7.1 Diffraction des rayons X (DRX) ................................................................................................ 26
7.2 Spectroscopie infrarouge (IR) .................................................................................................. 26
Chapitre 2 : Synthèse et modification de la zéolithe X ......................................................................... 28
1. Introduction ............................................................................................................................... 28
2. Synthèse de la zéolithe X ........................................................................................................... 28
2.1 Origine des précurseurs (argile + solutions basiques) ............................................................. 28
2.2 Étapes de synthèse hydrothermale ......................................................................................... 29
2.3 Paramètres opératoires et conditions de cristallisation ......................................................... 31

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3. Modification de la zéolithe X ......................................................................................................... 32
3.1 Introduction ............................................................................................................................. 32
3.2 Incorporation ou dépôt de ZnO sur la zéolithe ....................................................................... 32
3.3 Intérêt de la modification pour l’activité photocatalytique .................................................... 33
Chapitre 3 : Caractérisation de l’argile et de la zéolithe X .................................................................... 36
1.Introduction .................................................................................................................................... 36
2. Caractérisation de l’argile brute .................................................................................................... 36
2.1 Diffraction des rayons X .......................................................................................................... 36
2.2 Spectroscopie infrarouge ........................................................................................................ 38
3. Caractérisation de la zéolithe X et de la zéolithe X modifiée ........................................................ 40
3.1 Analyse par DRX ...................................................................................................................... 40
3.2 Analyse par spectroscopie infrarouge ..................................................................................... 42
Chapitre 4 : Étude photocatalytique de la zéolithe X modifiée au ZnO ................................................ 43
1. Introduction ............................................................................................................................... 43
2. Mode opératoire ....................................................................................................................... 43
2.1 Préparation des solutions .................................................................................................. 43
2.2 Procédure d’adsorption ..................................................................................................... 43
2.3 Procédure de photodégradation du bleu de méthylène .................................................. 45
2.4 Conditions expérimentales (pH, temps, lumière…) ........................................................... 46
3. Résultats et discussions ................................................................................................................. 47
3.1 Adsorption du bleu de méthylène ........................................................................................... 47
3.2 Dégradation photocatalytique ................................................................................................ 48
3.3 Comparaison zéolithe X vs zéolithe X/ZnO .............................................................................. 48
3.4 Interprétation des courbes et mécanismes proposés ............................................................. 49
3. Conclusion ................................................................................................................................. 49
Conclusions générales et perspectives ................................................................................................. 50
1. Conclusions générales ............................................................................................................... 50
2. Perspectives de recherche ........................................................................................................ 50

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Liste des figures
Figure 1: structure d’un matériaux poreux ............................................................................................ 12
Figure 2 :Diamètre des différents matériaux poreux ............................................................................. 13
Figure 3: organisaons en diérentes couches ..................................................................................... 15
Figure 4: structure cristalline des zéolithes ........................................................................................... 16
Figure 5:ulisaon industrielle de la zéolite ......................................................................................... 22
Figure 6:structure chimique du bleu de méthylène .............................................................................. 24
Figure 7:les diérentes étapes de la synthése hydrothermale ............................................................. 31
Listes des tableaux
Tableau 1:classicaons des zéolithes .................................................................................................. 19
Tableau 2:Principales observaons expérimentale ............................................................................... 41