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Etude de la dégradation photocatalytique de polluants organiques en présence de dioxyde de titane, en suspension aqueuse et en lit fixe.
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Salah, Nadjet Hadj |
| Copyright Year | 2012 |
| Abstract | La premiere partie de ce travail est consacree a l’evaluation de l’efficacite photocatalytique de plusieurs semiconducteurs commerciaux. La comparaison est basee sur la determination de leurs proprietes physiques : diametre des particules, taille des cristallites, structure cristallographique, proprietes electroniques, composition chimique ainsi que capacite d’adsorption. L’efficacite photocatalytique est testee sur le phenol, un polluant modele. Alors que ZnO presente une activite photocatalytique legerement superieure a celle des differents TiO2 etudies, c’est pour le TiO2 P25 que la plus faible resistivite a ete observee. C’est donc au sein de ce dernier que la circulation electronique est la meilleure. L’existence de differentes formes cristallographiques pour le TiO2 est demontree etre egalement un autre parametre fondamental gouvernant la reactivite. Si la partition anatase/rutile (80/20%) est donc importante, le fait que le TiO2-P25 soit forme d'un seul cristallite le semble tout autant, car c’est tout le grain qui peut etre considere comme actif.Une seconde partie est dediee a l’etude de la degradation photocatalytique d’un colorant, le Vert Cibacron (RG12) utilise dans l’industrie textile. Le travail est realise en suspension aqueuse en presence de dioxyde de titane TiO2-P25. La decoloration de la suspension est effective apres 90min de traitement et s’accompagne d’une mineralisation partielle de 60% pour une gamme de concentration initiale en RG12 entre 10-40 mgL-1. Pour determiner le mecanisme general de la photocatalyse, des investigations thermodynamiques et cinetiques ont ete menees sur l’adsorption du colorant sur TiO2-P25. La chimisorption s’est averee etre le processus spontane endothermique majoritaire se deroulant a la surface du photocatalyseur. La cinetique d’adsorption suit globalement une loi de pseudo-ordre deux accompagnee d’un mecanisme de diffusion intraparticulaire observe aux fortes concentrations (80-120 mgL-1) mettant en avant les mesopores du materiau. Un modele faisant intervenir une adsorption competitive des especes a la surface du photocatalyseur a ete elabore. Les molecules de colorant, de sous-produits de degradation, les molecules d’eau et ions hydroxydes, ainsi que le dioxygene present en solution et a la surface du TiO2 sont supposes entrer en competition vis a vis des memes sites d’adsorption. Il est alors observe que l’inverse de la constante de degradation photocatalytique du colorant depend d’un polynome du second degre de la concentration initiale du colorant de depart.Afin de contrecarrer le probleme recurrent de la filtration des suspensions aqueuses de TiO2, la fixation de TiO2 par la methode PMTP sur des plaques de verre a ete etudiee. La caracterisation des depots par MEB et DRX a permis de montrer que ceux-ci etaient homogenes. Les performances du TiO2 supporte ont ete comparees au procede photocatalytique classique en suspension aqueuse sur le colorant Vert Cibacron dans un reacteur a recirculation de 500 mL dont les conditions optimales de fonctionnement ont ete determinees. Le modele precedent de competition d’adsorption des especes a la surface du photocatalyseur, s’est montre adapte a decrire les resultats experimentaux comparativement au modele de Langmuir-Hinshelwood.Enfin, le couplage photocatalyse/sonolyse a ete examine pour la degradation du vert Cibacron. Le dosage des especes actives generees par chaque technique a ete realise. Une synergie est apparue lors du couplage de la photocatalyse sous irradiation solaire en presence d’ultrasons 500 kHz. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00781668/file/HadjSalah_Nadjet_2012_archivage.pdf |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00781668/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
