Photocatalyse par le decatungstate de sodium : mecanismes et application a la photodegradation solaire de pesticides dans l'eau

par Isabelle Texier

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Jacques Delaire.

Soutenue en 1999

à Cachan, Ecole normale supérieure .

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  • Résumé

    La photophysique des etats excites du decatungstate de sodium na 4w 1 0o 3 2 a ete etudiee dans l'eau et l'acetonitrile, a des echelles temporelles allant de la sub-picoseconde a quelques centaines de nanosecondes. L'absorption d'un photon dans la bande a transfert de charge de w 1 0o 4 3 2 induit la creation d'un etat excite primaire dans lequel les charges sont localisees. En moins de 50 ps, cet etat primaire donne naissance a un transitoire x dans lequel les charges seraient delocalisees sur plusieurs atomes de tungstene et/ou d'oxygene. Cette reaction ne peut etre decrite simplement par un schema precurseur-successeur. Il se produit vraisemblablement pendant cette etape des recombinaisons de charges non radiatives, et la reaction ne comporterait pas de barriere d'activation. Le transitoire x possede une duree de vie de 60 ns dans l'acetonitrile, 35 ns dans l'eau. Il reagit a l'echelle de la nanoseconde avec differents substrats, inorganiques ou organiques, par transfert d'electron ou arrachement d'atome h. Les constantes bimoleculaires de reaction et les rendements quantiques de formation des formes reduites w 1 0o 5 3 2/hw 1 0o 4 3 2 ont ete determinees pour de nombreuses familles de substrats. Une analogie entre la reactivite de ce transitoire x et celle des cetones a l'etat excite a ete proposee. L'activite photocatalytique de l'anion decatungstate pour la degradation solaire de pesticides dans l'eau a egalement ete demontree par photolyse continue, et comparee avec celle de tio 2. Les produits de photodegradation de l'atrazine ont ete determines. La photocatalyse par na 4w 1 0o 3 2 ne peut conduire seule a une mineralisation de cet herbicide, mais son couplage avec des methodes microbiologiques de degradation permet une mineralisation partielle du cycle aromatique de la molecule.


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  • Détails : 186 p.
  • Annexes : 143 ref.

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