Synthèse et Caractérisation de Polyoxométallates à Structure de Dawson : Application à la Pollution des Eaux
No Thumbnail Available
Date
2020
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
L’objectif de ce travail de thèse consiste concrètement à la dégradation de deux colorants
toxiques à structure différente (l’indigo carmin et le méthyle orange) qui peuvent provenir
des rejets textiles. Cette dégradation est effectuée par un procédé d’oxydation via deux
nouveaux systèmes catalytiques homogènes (α2P2W17Co/H2O2) et (α2P2W17Co/KMnO4).
La caractérisation de ce catalyseur α2P2W17Co par les moyens d’analyses spectroscopiques
(FT-IR, UV-vis, DRX et MEB-EDX) a montré que les polyoxométallates obtenus par la
synthèse sont des solides purs de structure de Dawson désirée.
Les essais de dégradation sont effectués à température ambiante (25°C), dans un réacteur
discontinu. Le catalyseur synthétisé α2P2W17Co a montré absolument une meilleure activité
catalytique dans les conditions acides (pH=3).
Pour le système (α2P2W17Co/H2O2), les résultats des essais menés au cours de cette étude ont
montré un effet important de ce catalyseur sur la production des radicaux OH●
; par
conséquent une augmentation de l'efficacité de dégradation. La dégradation maximale
atteinte était de de 81,95 % et 94,31 % pour IC et MO respectivement dans les conditions
optimales suivantes : une concentration de 0.154M en H2O2, une concentration de 0.3mM en
α2P2W17Co et une concentration de 5 mg/L en colorant.
Pour le système (α2P2W17Co/KMnO4), il a montré aussi une forte réactivité et rapidité
d’oxydation de KMnO4 vis-à-vis de ces colorants. D’où, une dégradation de 75,40 % et
66,10 % pour IC et MO respectivement a été obtenue dans les conditions optimales
suivantes : une concentration initiale de 0,02mM en KMnO4, une concentration de 0,2mM en
α2P2W17Co et une concentration de 5 mg/L en colorant.
L’augmentation de la température n’a pas présenté un effet significatif sur l’oxydation pour
les deux systèmes. Par comparaison avec des autres X-POMs de type Dawson, notre
catalyseur α2P2W17Co a prouvé la meilleure efficacité catalytique pour les deux systèmes.
La présence des ions chlorures a inhibé la dégradation des deux systèmes, alors que les ions
sulfates ont ralenti la cinétique de réaction pour le système (α2P2W17Co/H2O2) et ont inhibé
la dégradation pour le système (α2P2W17Co/KMnO4). Le catalyseur récupéré α2P2W17Co a
confirmé sa stabilité et robustesse même après plusieurs cycles d’oxydation.