Synthèse et caractérisation de la birnessite électrodéposée : application à la dégradation du glyphosate
Auteur / Autrice : | Marthe Ndjeri-Ndjouhou |
Direction : | Annie Chaussé |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Chimie |
Date : | Soutenance le 05/03/2012 |
Etablissement(s) : | Evry-Val d'Essonne |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences et Ingénierie (Evry ; 2008-2015) |
Jury : | Président / Présidente : Georges Calas |
Examinateurs / Examinatrices : Stéphane Bach, Sophie Peulon | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Elisabeth Chassaing, Hervé Gallard |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Ce travail de thèse a eu pour thème central la birnessite, un oxyde de manganèse ubiquiste dans le milieu naturel et jouant un rôle fondamental dans la géochimie des sols. La première partie de cette thèse a été consacrée à l’électrodépôt et à la caractérisation de la birnessite par des méthodes électrochimiques couplées à la diffraction des rayons X. La caractérisation DRX in-situ au cours de l’électrodépôt a permis de mettre en évidence, lorsqu’on est en présence du cation électrolytique Na+, la formation d’un précurseur, la busérite, alors qu’en présence du cation électrolytique K+, la synthèse aboutit directement à la birnessite sans formation d’intermédiaire. La réduction électrochimique de la birnessite a également été étudiée en fonction du milieu ([Mn(II)], pH, potentiel). Cette dernière se réduit en hausmannite(Mn3O4), feitknechtite (-MnOOH), ou en composé amorphe de Mn(II), selon les conditions expérimentales. Dans la deuxième partie de cette thèse, les films minces ont été utilisés pour étudier la réactivité de la birnessite vis-à-vis du glyphosate, ainsi que celle de son principal métabolite l’AMPA (acide amino-méthyl-phosphonique). Le glyphosate est dégradé avec formation simultanée d’AMPA, de formaldéhyde, d’ions phosphate, nitrate et ammonium sans modification macroscopique de la birnessite. Les quatre derniers sous-produits sont également obtenus lors de la dégradation de l’AMPA par la birnessite. Les bons rendements de dégradation obtenus au cours des interactions glyphosate/birnessite et AMPA/birnessite laissent envisager une possible application de ces échantillons pour le traitement des eaux usées.