Etude comparative de la dégradation photocatalytique de la Rhodamine B par des matériaux synthétisés différemment

Abstract

La dépollution des eaux usées urbaines, industrielles et agricoles peut être réalisée par différents procédés qui sont actuellement bien maîtrisés à l’échelle du laboratoire et appliqués à grande échelle dans l’industrie .Ces traitements s’avèrent couteux et inefficaces lorsque les polluants existent en concentrations faibles. Au cours des deux dernières décennies, la recherche de nouvelles méthodes de traitements a pu apporter de nouvelles technologies qui conduisent à la décomposition des molécules organiques bio-récalcitrantes en molécules biologiquement dégradables ou en composés minéraux tel que CO2 et H2O : ces nouvelles technologies sont connues par les procédés d'oxydation avancés (POA) qui fonctionnent à température ambiante et à pression atmosphérique. Le principe de ces procédés repose sur la production d’espèces réactives réductrices et oxydantes non sélectives telles que le radical hydroxyle HO•. Ces radicaux sont capables de minéraliser partiellement ou totalement la plus part des composés organiques. Cette étude a pour but l’évaluation d’un procédé d’oxydation avancée en particulier la photo-catalyse hétérogène, comme alternative aux traitements traditionnels de l’eau pour la dégradation d’un colorant cationique, la Rhodamine B. Le photo-catalyseur utilisé est un semi-conducteur préparé au sein de notre laboratoire. Dans ce travail, nous avons étudié l’effet de MA sur l’efficacité photo-catalytique sous la lumière visible. Les résultats d’étude d’application de matériau préparé (BT-S et BT-MA-S) à la photo-dégradation de Rhodamine B sous l’irradiation visible ont démontré l’efficacité photo-catalytique du BT-MA-S avec la lampe visible par rapport à celle de BT-S. Dans l’étude photo-catalytique, les résultats ont montré tout d’abord l’inefficacité de la lampe visible en absence de matériau sur la photolyse de Rhodamine B. Alors que la présence de matériaux révèle la photo-dégradation de Rhodamine B sous la lampe visible. On peut conclure que le matériau a réussi à faire déplacer le spectre d’absorption de matériau vers le visible, preuve apportée par son application sous la lampe visible mieux que le TiO2 P25commecial. Par ailleurs, le matériau se sépare facilement par simple décantation contrairement au TiO2 P25 commercial. En effet, le matériau supporté sur MA a amélioré son efficacité photo-catalytique par rapport à celui de BT-S. La stabilité des deux matériaux comme photo-catalyseur sous irradiation de la lumière visible a été testé après cinq cycles. Le taux de la photo-décoloration diminue à: 99 % en présence de BT-MA-S et 90% en présence de BT-S, La photo-catalyse est une technologie prometteuse pour la désinfection et la décontamination des eaux usées.