TRAITEMENT DES EAUX PAR LES RÉSEAUX ORGANOMETALLIQUES : ÉTUDE BIBLIOGRAPHIQUE DES TÉCHNIQUES DE SYNTHÈSE, DES PERFORMANCES ET CAS D’APPLICATION.

Abstract

Ce mémoire met en lumière l’émergence prometteuse des réseaux organométalliques (ROMs) comme solution innovante, pour le traitement des eaux contaminées par divers polluants, qu’ils soient organiques, inorganiques, microbiologiques ou plastiques. Ceci grâce à leurs propriétés exceptionnelles telles que la porosité élevée, la grande surface spécifique et la stabilité chimique, qui leur confèrent une capacité remarquable d’adsorption et d’élimination ciblée des contaminants. Après une présentation détaillée des ROMs et de leurs mécanismes d’action, la synthèse des différents procédés classiques et modernes de fabrication est analysée, en tenant compte des avantages et inconvénients de chacun, ainsi que des facteurs influençant la qualité des matériaux obtenus. Enfin, à travers une revue bibliographique des applications concrètes des ROMs — notamment MIL-101(Cr), UiO-66, ZIF-8 et autres — dans l’élimination des métaux lourds, polluants organiques et agents pathogènes, cette étude démontre leur potentiel significatif dans l’avenir du traitement durable des eaux. Les perspectives de recherche future sont orientées vers l’amélioration de la stabilité, la réduction des coûts et le développement de procédés plus écologiques, consolidant ainsi le rôle essentiel des ROMs dans la protection des ressources en eau. Mots clés : réseau organométallique, polluant de l’eau, remédiation de l’eau, élimination sélective. ملخص: تناقش هذه المذكرة القضية المهمة المتعلقة بمعالجة المياه الملوثة بأنواع مختلفة من الملوثات سواء كانت عضوية أو غير كحل مبتكر (MOFs) عضوية أو ميكروبية أو بلاستيكية، مع إبراز حدود الطرق التقليدية. كما تبرز ظهور الشبكات العضوية المعدنية وواعد بفضل خصائصها الاستثنائية مثل المسامية العالية، والمساحة السطحية الكبيرة، والاستقرار الكيميائي، التي تمنحها قدرة فائقة على الامتزاز والإزالة المستهدفة للملوثات. وبعد عرض مفصل لهذه المواد وآليات عملها، يتم تحليل طرق تصنيعها الكلاسيكية والحديثة مع دراسة مزايا وعيوب كل منها، بالإضافة إلى العوامل المؤثرة على جودة المواد المنتجة. وأخيرًا، ومن خلال مراجعة أدبية وغيرها في إزالة المعادن الثقيلة، الملوثات العضوية، والكائنات ZIF-8 ،UiO-66 ، MIL-101(Cr) العملية، مثل MOFs لتطبيقات الممرضة، تثبت الدراسة إمكانياتها الكبيرة في مستقبل معالجة المياه المستدامة. وتُوجه آفاق البحث المستقبلية نحو تحسين الاستقرار، في حماية موارد المياه. MOFs تقليل التكلفة، وتطوير طرق تصنيع أكثر صداقة للبيئة، مما يعزز الدور الحيوي ل الكلمات المفتاحية: إطار عضوي معدني، ملوثات المياه، معالجة المياه، الإزالة الانتقائية Abstract: This thesis addresses the critical issue of treating water contaminated by various pollutants, including organic, inorganic, microbial, and plastic contaminants, highlighting the limitations of conventional methods. It emphasizes the promising emergence of Metal-Organic Frameworks (MOFs) as an innovative solution due to their exceptional properties such as high porosity, large surface area, and chemical stability, which provide remarkable adsorption capacity and targeted removal of contaminants. After a detailed presentation of MOFs and their mechanisms of action, the study analyzes classical and modern synthesis methods, discussing the advantages and disadvantages of each, as well as factors influencing material quality. Finally, through a bibliographic review of practical applications of MOFs—such as MIL-101(Cr), UiO-66, ZIF-8, and others—in removing heavy metals, organic pollutants, and pathogens, the research demonstrates their significant potential in the future of sustainable water treatment. Future research perspectives focus on improving stability, reducing costs, and developing more environmentally friendly synthesis processes, thereby reinforcing the essential role of MOFs in water resource protection. Keywords: metal-organic framework, water pollutant, water remediation, selective rem