Adsorption des matières dissoutes et colloïdales sur des nanoparticules modifiées

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La réduction de la consommation d'eau fraîche et l'utilisation accrue des pâtes désencrées constituent deux défis technologiques primordiaux auxquels l'industrie papetière canadienne doit s'attaquer pour demeurer un chef de file mondial au 21e siècle. Cependant, ces initiatives accroissent considérablement la concentration de matières dissoutes et colloïdales (MDC) dans les eaux de procédés. Ces substances complexes contribuent à former des dépôts qui réduisent l'efficacité des machines à papiers et la qualité des produits. Leur présence tend également à faire augmenter la consommation des agents de rétention/drainage et à produire des effluents plus chargés. Il en résulte alors des coûts de production plus élevés et un impact majeur sur l'environnement. Des polyélectrolytes cationiques sont actuellement utilisés pour neutraliser ces substances nuisibles. Leur efficacité demeure toutefois variable et dépend de plusieurs facteurs qui entraînent des variations importantes de la qualité du papier. De nouvelles alternatives doivent être envisagées pour éliminer ces substances des eaux de procédés. Nous proposons de mettre au point un procédé d'extraction des MDC par adsorption sur des nanoparticules. Ces particules possèdent une très grande surface spécifique ce qui leur confère une capacité d'adsorption supérieure. Toutefois, puisque les nanoparticules et les MDC sont chargées négativement, il faudra modifier les nanoparticules pour les rendre cationique. Dans un premier temps, nous mettrons au point des techniques pour fixer des groupements cationiques à la surface des nanoparticules. Ces groupements serviront de point d'ancrage aux substances nuisibles anioniques et ainsi les neutraliser. Par la suite, nous évaluerons leur potentiel d'adsorption à l'aide de substances anioniques modèles représentatives des matières solubles que l'on retrouve dans les eaux blanches. La mise au point de cette technologie novatrice de séparation est importante pour l'industrie papetière canadienne, car elle sera potentiellement plus performante que les procédés actuellement en usage. Les résultats escomptés nous procureront donc un avantage technologique indéniable par rapport à la concurrence mondiale.