Elimination et dégradation des produits récalcitrants par des matériaux synthétiques : application des micro-ondes et de la photocatalyse homogène et hétérogène

Abstract

Ce travail a été effectué afin d’évaluer les différents procédés du type Fenton en particulier photo Fenton-like et Fenton-like couplé avec le microonde en milieu homogène et hétérogène. Les procédés sont appliqués pour la dégradation d’une molécule organique choisie comme modèle d’une micropolluante « le BPV » dans une solution. Le premier procédé étudié est le photo Fenton-like homogène en utilisant le fer et le cuivre comme catalyseur et le H2O2 comme oxydant. Les résultats obtenus montrent que le Fe 3+ est largement efficace en comparaison avec le Cu2+, avec la possibilité du recyclage de la boue du fer. L’étude des différents paramètres a permis de mettre en évidence que l’UV, les concentrations des polluants et les concentrations des réactifs de Fenton ont une incidence significative sur la performance du procédé. Dans le deuxième procédé, des catalyseurs hétérogènes à base des métaux de transition de type hydrotalcite et ses dérivés ont été testé. Dans ce cas, la dégradation du BPV est suivie d’un mécanisme différent et plus compliqué. Les matériaux synthétisés sont caractérisé par plusieurs méthodes physico-chimiques (pH pzc, DRX, FTIR, granulométrie, UV-DRS, ATG/ATD, MEB-EDX). En plus, les principaux paramètres qui peuvent affecter l’efficacité de dégradation ont été étudiés. L’étude de la durabilité des solides montre que le matériau HDLC500 reste plus stable en comparaison avec HDL après leurs réutilisations. Le procédé Fenton-like homogène et hétérogène assisté par l’irradiation des micro-ondes montre une efficacité remarquable pour la dégradation du bleu patenté V, notamment un taux de dégradation élevé dans un temps de traitement très court (quelques minutes). Les mécanismes réactionnels proposés de chaque procédé sont expliqués en détaille pour mètre en évidence toutes les réactions et les interactions entre les réactifs, les catalyseurs, la molécule cible et les intermédiaires…etc.