Synthèse Et Caractérisation De Polyoxométallates À Structure De Dawson : Application À La Pollution Des Eaux

Résumé: 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.

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