La dégradation photocatalytique du colorant Congo Red par l’intermédiaire des nanocatalyseurs à base de polyoxométalates

Abstract

Au cours de ce travail, nous avons préparé et caractérisé des hétéropolyanions (HPAs) dans le but de les utiliser comme catalyseur pour la dégradation du colorant Rouge Congo qui est un colorant azoïque synthétique et toxique présent dans les rejets de l’industrie textile en utilisant les procédés d’oxydation avancée ( Fenton, Photocatalyse et Photo-Fenton). Cette élimination est basée sur l’efficacité de ces matériaux préparés. Dans un premier temps, nous avons préparé les matériaux HPA et HPA supportés (HPA/SiO2 et HPA/ZrO2) par deux méthodes de préparation simples : imprégnation et Sol- Gel. Les matériaux obtenus ont été caractérisés à l’aide de plusieurs techniques (BET, DRX, ATG-ATD et IRTF) et testés les dans la photodégradation. Dans le troisième chapitre, nous avons discuté les résultats obtenus. Les résultats intéressants sont :  Les isothermes d’adsorption pour les deux catalyseurs 20%PW11/ZrO2 et 20%AgPW/ZrO2 sont de type ІV ce qui montre que les matériaux sont mésoporeux.  D’après l’analyse DRX, on déduit que les espèces présentes sur la surface du support sont hautement dispersées sous forme non cristalline, en raison de l’intéraction avec le support.  D’après les bandes caractéristiques IR du HPA-ZrO2, il existe une forte intéraction chimique entre le HPA et la surface du support.  D’après les résultats des tests catalytiques de dégradation, le catalyseur 30%PW11/ZrO2 est le meilleur catalyseur en procédé hybride.  On atteint un taux de dégradation de 80 % pour le catalyseur 30%PW11/ZrO2 en procédé hybride. La dernière partie se concentre sur l’optimisation de la photodégradation du Rouge Congo en appliquant un plan factoriel fractionnaire (24-1) pour évaluer les effets des facteurs influençant le taux de dégradation. Les facteurs étudiés sont : la concentration du colorant (X1), le % du catalyseur (x% PW11/ZrO2) (X2), la masse du catalyseur (X3) et la température (X4). Les effets individuels ainsi que les interactions des facteurs influençant ont été testés. Nous constatons que les conditions idéales pour une dégradation totale sont les suivants : [CR]= 0,01 mmol/L, 75 mg du 30 % PW11/ZrO2, Température = 25 °C.