Dégradation de polluants organiques en phase gaz et en phase aqueuse en présence de matériaux à base d'aluminosilicates par des procédés d'oxydation avancés

par José Gregorio Biomorgi Muzattiz

Thèse de doctorat en Chimie macromoléculaire et supramoléculaire

Sous la direction de Florence Benoît-Marquié.

Soutenue en 2010

à Toulouse 3 .

  • Titre traduit

    Degradation of organic pollutants in gas phase and aqueous phase in presence of aluminosilicates by using the advanced oxidation processes


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  • Résumé

    La dépollution de l'air et de l'eau reste un problème crucial pour notre société moderne et bien qu'il existe de nombreux traitements pour l'enrayer, des nombreux problèmes subsistent. Dans ce travail nous avons mis au point de nouveaux traitements pour la dépollution de l'air et de l'eau en utilisant des matériaux fabriqués à partir des aluminosilicates. Dans le cas de la dépollution en phase gazeuse, nous avons traité de l'air pollué par des composés aromatiques (toluène et benzène) et aliphatique (1-butanol) en choisissant des zéolithes comme matériau adsorbant et support de photocatalyseur (TiO2). Les polluants sont adsorbés en continu sur les solides et traités in situ par irradiation UV-V (172 nm) et UV (308 nm), dans un système en dynamique. L'irradiation dans l'UV-V est suffisamment énergétique pour rompre les liaisons carbonées des polluants et aussi pour exciter les matériaux eux-mêmes qui, dès lors interviennent dans la dégradation. Le suivi de la concentration des polluants en phase gazeuse a été effectué en ligne par chromatographie gazeux et par FTIR. Des études physicochimiques réaliser par RMN du solide (RMNss), spectroscopie dispersive de rayons X (EDX), spectroscopie photoélectronique aux rayons X (XPS), analyse Brunauer-Emmett-Teller (BET) et spectroscopie de masse (GC-MS) ont permis de mettre en évidence l'implication des supports zéolithiques dans le processus de dégradation sans qu'ils soient eux-mêmes dégrades. Nous avons également comparé l'efficacité des matériaux adsorbants pour la dégradation de composés organiques volatils au cours des procédés photochimiques, suivant la structure chimique du polluant. En ce qui concerne la dépollution de l'eau, nous avons choisi un matériau aluminosilicate de type céramique afin de dégrader des polluants récalcitrants (ex : l'atrazine) par ozonation catalytique. Le choix de ce matériau a été guidé par la capacité des aluminosilicates à produire des radicaux hydroxyle à partir de la décomposition de l'ozone. L'efficacité de ce catalyseur à été étudié par des analyses HPLC et UV et l'activité catalytique a été comparée avec l'acier inoxydable, qui décompose très peu l'ozone. Comme molécule modèle, nous avons utilisé le pCBA, qui réagit très peu avec l'ozone et qui se décompose très vite en présence des *OH.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (225 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 188-225

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2010TOU30017
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