Brevet FR2987357A1 — publié le 20130830

La présente invention concerne un procédé d'épuration d'eau comprenant la préparation d'une dispersion stabilisée de particules comprenant des nanotubes de carbone et des nanoparticules d'argile synthétique, de préférence la laponite. Certaines méthodes de purification des liquides comprenant divers contaminants (ions, molécules, nanoparticules, virus et bactéries) sont basées sur la filtration de liquides contaminés à travers des membranes d'ultra ou de nanofiltration. Toutefois, l'ultrafiltration et la nanofiltration sont des processus très lents. C'est pourquoi l'application de ces méthodes pour la purification des liquides est très limitée. Le traitement chimique ou physique (par exemple, l'utilisation de l'ozone, la désinfection par rayonnement UV) peut également être utilisé pour la purification des liquides. Cependant, ces méthodes ne sont pas efficaces pour l'élimination de nombreux composés toxiques, tels que les composés chimiques organiques ou inorganiques par exemple. Il est généralement reconnu que les méthodes les plus efficaces, les plus rapides et les plus simples pour la purification de liquides sont basées sur l'utilisation des matériaux adsorbants, qui retiennent sélectivement les contaminants par contact avec le liquide contaminé, suivi d'une étape de séparation du solide et du liquide purifié par filtration, décantation ou centrifugation par exemple. L'efficacité de ces méthodes de purification est alors déterminée par les propriétés physiques et chimiques du sorbant utilisé pour la purification. Un bon sorbant doit satisfaire aux critères suivants : posséder une haute surface spécifique externe, avoir une haute affinité pour des contaminants, et la séparation du sorbant utilisé du liquide purifié doit être simple. Cependant, la plupart des sorbants traditionnellement utilisés pour la purification de liquides, par exemple, les argiles naturelles et activée, les zéolites, le charbon actif, les résines échangeuses d'ions, le sable, présentent des applications relativement limitées pour différentes raisons : - les argiles et les zéolites sont poreuses, leur surface est donc difficilement accessible pour les grandes espèces de contaminants et la purification des liquides est limitée par la diffusion des contaminants dans les pores ; - le charbon actif a une faible affinité pour certains contaminants (ions toxiques de cuivre, fer, ...) ; - les argiles activées et les résines échangeuses d'ions ont une faible surface spécifique, etc. Des matériaux synthétiques sont également utilisés pour la purification de liquide, et notamment les matériaux constitués par les nanotubes de carbone, qui possèdent une surface spécifique relativement élevée et de bonnes propriétés d'adsorption. L'adsorption et la capacité de purification des nanotubes de carbone peuvent être sensiblement améliorées par modification des nanotubes de carbone, notamment par modification de la surface des nanotubes de carbone par enrobage à l'aide d'autres matériaux (généralement, par différents oxydes métalliques). Un tel traitement provoque la formation de différentes nanoparticules hybrides dont les propriétés sont déterminées par les propriétés chimiques de la couche de revêtement, tandis que la taille des particules est déterminée par la taille des particules des nanotubes de carbone utilisés. Lesdits matériaux hybrides peuvent être utilisés comme sorbants pour le traitement d'une eau contaminée par des ions toxiques. Toutefois, l'efficacité totale des méthodes de purification basées sur l'utilisation desdits sorbants hybrides à base de nanotubes de carbone semble faible, en raison des coûts assez élevés des matériaux et des méthodes d'enrobage des nanotubes de carbone. Il existe donc un besoin pour de nouvelles méthodes de purification basées sur l'utilisation de nouveaux sorbants synthétiques qui doivent avoir, par rapport aux sorbants utilisés traditionnellement : - une surface spécifique élevée, - une grande affinité avec divers contaminants, - une bonne porosité, - un prix de revient faible. De manière surprenante, le demandeur a découvert une nouvelle méthode de purification de liquides contaminés, basée sur l'utilisation d'un nouveau type de matériau hybride composé d'argile synthétique, de préférence de type laponite, et de nanotubes de carbone multifeuillets (NTC). Au sens de la présente invention, on entend par « matériau hybride » ou 5 « matériau composite » un matériau composé de deux ou plusieurs constituants à l'échelle nanométrique et ayant une structure différente de la structure de ses constituants pris séparément. Au sens de la présente invention, on entend par « nanotube de carbone multifeuillets (NTC) » un nanotube de carbone constitué de plusieurs feuillets de 10 graphène enroulés les uns autour des autres. Au sens de la présente invention, on entend par « surface spécifique » une caractéristique des particules (agrégats) exprimée comme le rapport de la surface totale des particules (agrégats) par unité de masse des particules (agrégats). Au sens de la présente invention, on entend par « sorbant » tout matériau 15 démontrant des capacités d'adsorption. Un objet de l'invention concerne donc l'utilisation d'un matériau hydride constitué de nanotubes de carbones multifeuillets et d'argile minérale synthétique à nanoparticules en forme de lamelles et possédant une surface spécifique supérieure ou 20 égale à 20 m2/g pour l'épuration d'eaux contaminées. Un autre objet de l'invention concerne un procédé d'épuration d'eau. La présente invention concerne ainsi l'utilisation d'un matériau hydride constitué de nanotubes de carbones multifeuillets et d'argile minérale synthétique à 25 nanoparticules en forme de lamelles et possédant une surface spécifique supérieure ou égale à 20 m2/g, de préférence de type laponite, pour l'épuration d'eaux contaminées. L'argile minérale synthétique à nanoparticules en forme de lamelles est de préférence une argile essentiellement constituée de silicate de magnésium. Par « essentiellement constitué », on entend au sens de la présente invention que 30 le matériau comprend au moins 95 % en poids de l'élément en question. Avantageusement, l'argile minérale synthétique à nanoparticules en forme de lamelles présente une granulométrie moyenne comprise entre 1 et 100 nm, encore plus avantageusement comprise entre 1 et 50 nm, encore plus avantageusement comprise entre 1 et 30 nm. Les eaux contaminées peuvent être par exemple des eaux usées, des eaux industrielles, des eaux partiellement retraitées, des eaux contaminées accidentellement. Les eaux contaminées comprennent des contaminants avantageusement choisis parmi le groupe des composés biologiques, par exemple virus et bactéries, des composés organiques ou inorganiques, par exemple des colorants, des agents tensioactifs, des sels de métaux lourds, et leurs mélanges. De préférence, les contaminants sont des colorants. Le matériau hydride constitué de nanotubes de carbone multifeuillets et d'argile minérale synthétique à nanoparticules en forme de lamelles et possédant une surface spécifique supérieure ou égale à 20 m2/g est obtenu grâce à une méthode simple à mettre en oeuvre et présentant un coût de revient très avantageux (voir M. Loginov, N. Lebovka, E. Vorobiev. Laponite assisted dispersion of carbon nanotubes in water. Journal of Colloid and Interface Science, 365 (2012) 127-136). Ledit matériau hybride présente une activité de surface élevée et une haute surface spécifique. En comparaison, la laponite seule - argile synthétique possédant une grande surface spécifique - n'est pas appropriée pour la purification de liquide, car les particules qui la constituent sont très petites : l'épaisseur et le diamètre des particules de laponite sont environ égaux à 1 nm et 30 nm, et une dispersion aqueuse de laponite présente une granulométrie moyenne comprise entre 1 et 100 nm environ. Par conséquent, les particules de laponite seules, qui ne précipitent pas, sont difficiles à filtrer et contaminent la solution à purifier. Par ailleurs, bien que les nanotubes de carbone multifeuillets seuls sont en général faciles à séparer d'une solution aqueuse par filtration, centrifugation ou décantation en raison de leur longueur élevée (environ 1 ûm), ceux-ci ne présentent pas une capacité d'absorption suffisantes pour une purification d'eau contaminée satisfaisante. Ainsi, l'utilisation du matériau hybride selon l'invention présente des avantages non prévisibles par rapport à ces deux matériaux considérés séparément, à savoir de meilleures propriétés d'adsorption, et une taille permettant une séparation facile de la solution aqueuse à purifier. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le contaminant est un produit d'intérêt. Au sens de la présente invention, un « produit » d'intérêt est un composé biologique ou chimique organique ou inorganique présentant un intérêt, c'est-à-dire qu'il est intéressant de le récupérer séparément pour le réutiliser. Ainsi, la présente invention concerne également l'utilisation d'un matériau hydride composé de nanotubes de carbones multifeuillets et d'argile minérale synthétique à nanoparticules en forme de lamelles et possédant une surface spécifique supérieure ou égale à 20 m2/g, de préférence la laponite, pour l'extraction et/ou la séparation de produits d'intérêts à partir d'une solution diluée. Le composé d'intérêt est de préférence un composé soluble dans la solution aqueuse, ou le composé est sous forme colloïdale et se présente sous forme d'une suspension aqueuse. La présente invention concerne également un procédé d'épuration d'eau comprenant les étapes successives de : a) Mise en contact de l'eau contaminée à purifier avec une quantité suffisante de matériau hydride constitué de nanotubes de carbones multifeuillets et d'argile minérale synthétique à nanoparticules en forme de lamelles et possédant une surface spécifique supérieure ou égale à 20 m2/g, de préférence la laponite, pendant une durée comprise entre 1 minute et 3 h, de préférence entre 1 et 30 minutes, durée nécessaire à la purification de ladite eau contaminée, optionnellement sous agitation ; b) Séparation du matériau hybride et de l'eau purifiée ; c) Récupération de l'eau purifiée ; d) Optionnellement régénération du matériau hybride. De préférence, l'argile minérale est une argile essentiellement constituée de silicate de magnésium. L'épuration d'eau peut également indiquer que les contaminants sont adsorbés, désactivés et/ou dégradés. Avantageusement, les nanoparticules d'argile présentent une granulométrie moyenne comprise entre 1 et 100 nm, encore plus avantageusement comprise entre 1 et 50 nm, encore plus avantageusement comprise entre 1 et 30 nm. L'eau contaminée comprend des contaminants de préférence choisis parmi le groupe constitué des composés biologiques, par exemple virus et bactéries, des composés organiques ou inorganiques, par exemple des colorants, des agents tensioactifs, des sels de métaux lourds, et leurs mélanges. Dans un mode de réalisation préféré, le contaminant est un colorant. Le matériau hybride utilisé à l'étape a) est de préférence ajouté sous forme d'une suspension ou d'une poudre. Avantageusement, la séparation de l'étape b) a lieu par filtration et/ou centrifugation et/ou décantation et/ou séparation magnétique et/ou flottation. Dans un mode de réalisation de l'invention, la séparation de l'étape b) a lieu par filtration avec une membrane dont la taille moyenne des pores est comprise entre 0,1 um et 2,5 um, de préférence entre 0,1 et 0,5 um, encore plus préférentiellement environ égale à 0,2 um. Dans un mode de réalisation particulier, le matériau hybride est utilisé en mélange avec des particules choisies parmi le groupe constitué du sable, des diatomites, des zéolites, du charbon actif, des argiles naturelles activées, de la silice, des additifs visant à faciliter la séparation des particules hybrides de l'eau purifiée, et leurs mélanges. Par « additif visant à faciliter la séparation » on entend au sens de la présente invention un additif assurant la séparation complète des particules hybrides et les contaminants de liquide épuré et/ou l'augmentation du taux de séparation. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le matériau hybride est immobilisé sur un support solide, avantageusement un support solide poreux, encore plus avantageusement sur un support permettant une mise en oeuvre facilitée de la séparation de l'étape, de préférence par filtration. L'étape d) de régénération comprend de préférence la mise en contact du matériau hybride contenant les contaminants par un traitement physique ou chimique. Figures Fig. 1 : Purification d'un fluide contaminé: mélange du liquide contaminé (a) avec un aliquot de matériau hybride Laponite-NTC (b); puis, la filtration ou centrifugation de la suspension (c) conduit à la formation de filtrat ou surnageant pur (d). Fig. 2 : Une méthode alternative pour la purification de fluide contaminée : Préconcentration des particules hybrides sur un support poreux (a); formation de la couche concentrée de particules hybrides (b); utilisation de la couche concentrée pour la filtration de liquide contaminée (c). Fig. 3 : Formation de la suspension stable de matériau hybride de Laponite-NTC et la structure de particules hybrides. Fig. 4 : La suspension initiale instable de NTC (a) et la suspension de NTC stabilisée par Laponite à X = 0,5 (b). Ici, la concentration NTC est Cn = 0,01% massiques. Fig. 5 : (a) Solution modèle à 5.10-6 g/ml en bleu de méthylène (BM), (b) suspension hybride de Laponite-NTC, (c) solution à 5.10-6 g/ml en bleu de méthylène (BM) mélangée avec une aliquote de solution hybride, (d) filtrat. Fig. 6 : Absorbance relative de solution purifiée de bleu de méthylène (BM) en fonction du volume de suspension hybride de Laponite-NTC utilisée pour la purification. Le volume initial et la concentration de la solution de bleu de méthylène (BM) sont de 100 ml et 5.10-6 g/ml, respectivement. Les concentrations de NTC et de laponite dans la suspension de matériau hybride sont de 0,01% massiques et 0,5, respectivement. Fig. 7 : Quantité de bleu de méthylène (BM) retiré à l'aide de suspension 25 hybride de Laponite-NTC en fonction de la concentration de bleu de méthylène (BM) initiale. Exemple pour la concentration de Laponite X = 0,5. Fig. 8 : Dépendance de la capacité de purification de la suspension hybride de Laponite-NTC en fonction de la concentration de Laponite X estimé à partir des essais de centrifugation et filtration. 30 Fig. 9 : Absorbance relative du filtrat en fonction du temps de contact de la solution de BM avec la suspension de matériau hybride. Fig. 10 : Dépendance du volume de filtrat en fonction du temps de filtration pour les suspensions hybrides à différentes concentrations de Laponite X = 0-0,5 et à concentration constante de nanotubes Cn = 0,01% massiques. (Volume initial de suspension est égal à 100 ml, la pression de filtration est 4p = 1 bar, la surface du filtre est S = 2.5.10-3 m2). Fig. 11 : Turbidité du filtrat en fonction de la concentration surfacique des particules hybrides sur un support poreux. Le volume initial de suspension de levure est égal à 100 ml, la turbidité de suspension non filtrée est égal à 0,9 ± 0,1, la pression de filtration 4p = 2 bar, la surface du filtre S = 2.5.10-3 m2, la concentration de laponite dans le matériau hybride X = 0,5. Fig. 12 : Quantité de Fe(II) retirée à l'aide de suspension hybride de laponiteNTC en fonction de la concentration de Fe(II) ajoutée (exemple pour X = 0,5). Le volume initial de solution de Fe(II) est égal à 200 ml, la concentration de solution non-purifiée est égale à 5.10-6 g Fe/ml, la quantité de suspension hybride de laponite-NTC utilisée correspond à 0,01 g NTC. Fig. 13 : Degré de purification calculé pour des sorbants différents. Le volume initial de solution de Fe(II) a été égal à 200 ml, la concentration de solution non-purifiée a été égal à 5.10-6 g Fe/ml, la quantité de sorbant utilisée était égal à 0,01 g NTC. Exemples Les exemples qui suivent sont donnés à titre illustratif uniquement, et ne constituent en aucun cas une limitation de l'invention. Exemple 1 : Purification d'une eau contaminée par un composé chimique 25 organique (colorant) La solution à purifier, ci-après dénommée « solution modèle de bleu de méthylène (BM) », est une solution à 5.10-6 g/ml de bleu de méthylène (BM). Purification à l'aide d'une suspension du matériau hybride selon l'invention 30 Le schéma d'un essai de purification est présenté Fig. 5. La solution modèle de BM a été mélangée avec un aliquot de suspension hybride, la suspension ainsi obtenue étant agitée pendant une durée variant de 30 sec à 3 heures. Puis, les particules hybrides ont été séparés soit par filtration, soit par centrifugation, et le filtrat (ou surnageant) ainsi obtenu a été analysé. Purification à l'aide d'un matériau hybride selon l'invention immobilisé sur un support poreux solide Parallèlement, une autre méthode de purification a été testée. Un certain volume de suspension hybride a été déposé sur un support poreux (membrane de filtration). Notamment, une membrane de filtration présentant une taille de pores de 0,2 .im retient totalement les particules hybrides de Laponite-NTC à n'importe quelle concentration de Laponite, ladite concentration étant notée X. Ainsi, un dépôt durable (ayant l'aspect d'un mince « gâteau » noir) se forme sur le support poreux (Fig. 2). Puis, la solution modèle de BM a été filtré à travers la couche des particules hybrides déposée et un filtrat pur a été obtenu (Fig. 2). Résultats Dans les deux cas, la pureté du filtrat final (surnageant) dépend de la quantité des particules hybrides utilisées pour la purification. La Figure 6 présente la dépendance de l'absorbance relative de filtrat en fonction du volume de suspension hybride avec la concentration des nanotubes 0,01% massiques et X = 0,5 utilisée pour la purification de 100 ml de la solution modèle de BM. La Figure 7 présente la valeur d'adsorption de BM en fonction de la quantité de BM ajouté à la suspension hybride. Il a été observé que le maximum d'adsorption de BM (ou une autre impureté) sur la surface des particules hybrides est déterminé par le ratio NTC/Laponite dans les hybrides. La Figure 8 présente le maximum d'adsorption de BM en fonction de la concentration de Laponite dans les hybrides. Ainsi, le maximum d'adsorption (la capacité purifiante) du matériau hybride 30 NTC-laponite augmente avec l'augmentation de la concentration de Laponite X. La valeur du maximum d'adsorption des impuretés ne dépend pas de la méthode de purification et séparation des particules hybrides de la solution purifiée (Fig. 8). Il a également été observé qu'à la concentration de Laponite X > 0,2 le maximum d'adsorption des impuretés est directement proportionnel à X (Fig. 8). Ainsi, il peut être conclu que pour X > 0,2 seule les particules de Laponite déterminent la surface et les propriétés purifiantes de la suspension hybride, tandis que les nanotubes ne sont que des «porteurs» pour les particules actives de Laponite. Par conséquent, la capacité de purification des particules hybrides peut être considérablement augmentée en augmentant la concentration de Laponite dans la suspension hybride. Toutefois, en l'absence de NTC les particules de Laponite ne peuvent pas servir de sorbant efficace. Des essais ont montré que, en l'absence de nanotubes la filtration de la suspension de Laponite ne provoque pas la rétention des particules de Laponite. En l'absence de NTC les particules de Laponite passent librement dans le filtrat et le contaminent. Tandis que les particules hybrides de Laponite-NTC peuvent être complètement retenues par le filtre de support avec une taille myenne des pores d'environ 0,2 um. En outre, l'adsorption et l'élimination des contaminants à l'aide des particules hybrides de Laponite-NTC est relativement rapide. La Figure 9 présente la dépendance de l'absorbance relative (coloration) de solution purifiée de BM en fonction du temps de contact de la solution initiale de BM avec la suspension hybride (quand le temps de contact est passé, les particules hybrides ont été séparées de la solution purifiée par filtration). On voit que la coloration du filtrat diminue pratiquement à 0, même après 30 secondes de contact avec la suspension hybride. Cela implique la purification très rapide de solution de BM. Il semble donc que les particules hybrides sont non poreuses et leur surface est facilement accessible pour les espèces contaminants. La séparation des particules hybrides utilisées de la solution purifiée est aussi relativement rapide. La Figure 10 présente les courbes de filtration obtenues lors de la filtration des solutions purifiées de BM de particules hybrides utilisées. On voit que le temps de filtration totale augmente avec l'augmentation de X. La valeur estimée de la résistance spécifique de filtration des particules hybrides augmente de 2.1012 m/kg (à X = 0) à environ 1014 m/kg (à X = 0,5), alors que la valeur estimée de la résistance spécifique de filtration pour la laponite pure est beaucoup plus élevée (environ 1015 m/kg). Ainsi, la filtrabilité de la suspension de matériau hybride diminue avec l'augmentation de la concentration de laponite. Cependant, elle reste assez élevée par rapport à la filtrabilité de la suspension de laponite pure. L'ajout des NTC à la laponite augmente la filtrabilité du matériau purifiant obtenu. Exemple 2 : Purification d'une eau contaminée par des composés biologiques Une suspension des particules hybrides de Laponite-NTC peut être utilisée pour la purification des liquides de contaminants biologiques (bio-particules colloïdales: levures, virus, bactéries, etc.). Une suspension modèle stable obtenue par décantation d'une suspension aqueuse à 1 % de S. cerevisiae stabilisée par ultrasons a été utilisée pour ces essais. La suspension modèle obtenue est fortement turbide à cause de la présence de contaminants biologiques fins (cellules de levure et débris cellulaires). Cette suspension a été soumise au procédé de purification selon l'invention, comme décrit Fig. 2. Les quantités différentes de suspension hybride de Laponite-NTC ont été utilisées pour la formation de la couche avec une concentration surfacique différente des particules hybrides (exprimée en grammes de NTC par m2 du support poreux). La taille nominale des pores du support poreux est égale à 2,5 um. La concentration de surface des particules hybrides a été variée de 0 à 1,6 g NTC/m2. La concentration de Laponite a été égale à X = 0,5. Puis la suspension stable de levure a été filtrée à travers la couche obtenue et la turbidité du filtrat a été mesurée. La turbidité a été exprimée comme l'absorbance du filtrat mesurée à 720 nm en utilisant des cellules optiques en quartz de 10 mm. La Figure 11 présente la turbidité du filtrat en fonction de la concentration surfacique des particules hybrides utilisée pour la purification de suspension stable de levure. En l'absence de particules hybrides, le filtrat reste trouble et contaminé par des cellules de levure et par des débris cellulaires (Fig. 11). Cependant, lorsque la concentration surfacique des particules hybrides augmente, la filtration provoque une rétention complète des contaminants par des particules hybrides (à une concentration des particules hybrides correspondant à > 0.8 g NCT/m2, la turbidité de filtrat a été pratiquement égale à 0). Le procédé selon l'invention permet donc de purifier de manière efficace les liquides contaminés par des contaminants biologiques colloïdaux. Exemple 3 : Purification d'une eau contaminée par un composé chimique inorganique (ion d'un métal lourd) Le procédé selon l'invention permet aussi pour la purification de liquides des ions des métaux lourds. Une solution modèle de FeSO4 présentant une concentration en Fe(II) égale à 5.10-6 g/ml a été utilisée pour ces essais. Cette solution a été soumise au procédé selon l'invention selon la méthode présentée dans la Fig. 1. Les quantités différentes de suspension hybride de Laponite-NTC (X = 0,5) ont été utilisées pour la purification. La concentration de Fe(II) dans la solution initiale et dans les solutions purifiées a été déterminée par la méthode colorimétrique. La Figure 12 présente la valeur d'adsorption de Fe(II) en fonction de la quantité de Fe(II) ajouté. On voit que les particules hybrides de Laponite-NTC absorbent efficacement le Fe(II). Ainsi, le procédé selon l'invention permet une purification efficace de liquides contaminés par des ions de métaux lourds. Exemple 4 : Exemples comparatifs Le procédé de purification selon l'invention a été comparé avec des procédés de purification utilisant des sorbants traditionnels de l'art antérieur (charbon active, zéolite et nanotubes de carbone multifeuillets non-traités). Pour une telle comparaison, les mêmes conditions expérimentales que décrit précédemment ont été utilisées (0,01 g de sorbant a été mélangé avec 200 ml de solution présentant une concentration en Fe(II) égale à 5.10-6 g/ml). Les sorbants ont ensuite été séparés des solutions à purifier par filtration, et la teneur en fer des solutions purifiées a été mesurée. Le degré de purification a été calculé comme le ratio de la quantité de Fe (II) enlevée par sorbant à la quantité initiale de Fe(II) dans la solution. La Figure 13 présente les valeurs du degré de purification calculées pour différents sorbants. La Fig. 13 démontre bien que le procédé selon l'invention permet une purification complète de la solution contaminée (le degré de purification égal à 100 %), tandis que les procédés utilisant d'autres sorbants (charbon actif, zéolite et nanotubes de carbone multifeuillets non-traités) permettent uniquement une purification partielle de la solution (le degré de purification est inférieur à 40 %). Ainsi, le procédé selon l'invention permet d'obtenir une forte amélioration non prédictible par rapport aux procédés de l'art antérieur. REVENDICATIONS1. Utilisation d'un matériau hydride constitué de nanotubes de carbones multifeuillets et d'argile minérale synthétique à nanoparticules en forme de lamelles et possédant une surface spécifique supérieure ou égale à 20 m2/g, de préférence l'argile est de type laponite, pour la purification d'eaux contaminées. 2. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'argile minérale synthétique à nanoparticules en forme de lamelles est de préférence une argile essentiellement constituée de silicate de magnésium. 3. Utilisation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'argile minérale synthétique à nanoparticules en forme de lamelles présente une granulométrie moyenne comprise entre 1 et 100 nm. 4. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les eaux contaminées comprennent des contaminants choisis parmi le groupe des composés biologiques, par exemple virus et bactéries, des composés organiques ou inorganiques, par exemple des colorants, des agents tensioactifs, des sels de métaux lourds, et leurs mélanges. 5. Utilisation selon la revendication 4, caractérisée en ce que les contaminants sont des colorants. 6. Utilisation d'un matériau hydride composé de nanotubes de carbones multifeuillets et d'argile minérale synthétique à nanoparticules en forme de lamelles et possédant une surface spécifique supérieure ou égale à 20 m2/g, de préférence la laponite, pour l'extraction et/ou la séparation de produits d'intérêts à partir d'une solution diluée. 7. Procédé d'épuration d'eau comprenant les étapes successives de : a) Mise en contact de l'eau contaminée à purifier avec une quantité suffisante de matériau hydride constitué de nanotubes de carbones multifeuillets et d'argile minérale synthétique à nanoparticules en forme de lamelles et possédant une surface spécifique supérieure ou égale à 20 m2/g, de préférence la laponite, pendant une durée comprise entre 1 minute et 3 h, de préférence entre 1 et 30 minutes, durée nécessaire à la purification de ladite eau contaminée, optionnellement sous agitation ;b) Séparation du matériau hybride et de l'eau purifiée ; c) Récupération de l'eau purifiée ; d) Optionnellement régénération du matériau hybride. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'argile minérale est une argile essentiellement constituée de silicate de magnésium. 9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que les eaux contaminées comprennent des contaminants choisis parmi le groupe des composés biologiques, par exemple virus et bactéries, des composés organiques ou inorganiques, par exemple des colorants, des agents tensioactifs, des sels de métaux lourds, et leurs mélanges. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les eaux contaminées comprennent des colorants. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que la séparation de l'étape b) a lieu par filtration et/ou centrifugation et/ou décantation et/ou séparation magnétique et/ou flottation. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que la séparation de l'étape b) a lieu par filtration avec une membrane dont la taille moyenne des pores est comprise entre 0,1 um et 2,5 um, de préférence entre 0,1 et 0,5 um, encore plus préférentiellement environ égale à 0,2 um. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que le matériau hybride utilisé à l'étape a) est ajouté sous forme d'une suspension ou d'une poudre. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que le matériau hybride est utilisé en mélange avec des particules choisies parmi le groupe constitué du sable, des diatomites, des zéolites, du charbon actif, des argiles naturelles activées, de la silice, des additifs visant à faciliter la séparation des particules hybrides de l'eau purifiée, et leurs mélanges. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que le matériau hybride est immobilisé sur un support solide, avantageusement un supportsolide poreux, encore plus avantageusement sur un support permettant une mise en oeuvre facilitée de la séparation de l'étape b), de préférence par filtration.