Photodégradation catalytique d’un produit pharmaceutique en présence d’une argile modifiée

Abstract

Les produits pharmaceutiques considérés comme contaminants émergents sont continuellement rejetés dans l'environnement aquatique sans aucune restriction, posant des risques potentiels pour la santé publique et l'environnement, donc l’élimination de ces produit des eaux usées est primordiale. Notre travail avait pour objectif de réaliser la photodégradation catalytique d’un produit pharmaceutique de la clase des antibiotiques (le chlramphénicol), en présence d’une halloysite modifiée. La modification de l’argile a été rendue possible via une attaque acide à différentes concentrations. Le meilleur solide obtenu est nommé H-10M (H : halloysiye ; 10 M concentration de l’acide). Notre étude a été complétée par une modélisation mathématique par les plans d’éxperiencesen utilisant le logiciel minitab 18. La photodégradation du chloramphénicol(CAP) à raison de 20 mg/L a été entreprise, pour un pH =5,8, en fonction du tempsd’irradiation par les UV. En absence de catalyseur, on a abouti obtenu un faible taux de dégradation soit 35,45% , aprés 4 heures de traitement. En présencede 1 g/L de H-10M combiné à 3 g/L TiO2,l’élimination de CAP aconduit à un taux de 92,65% et ce à l’issu de 2 heures seulement .Les résultats trouvés sont confirmés par la mesure de DCO. Au final, l’emploi simultané de la photodégradation et des catalyseurs hétérogènes (H-10M) (TiO2), permet de dégrader le chloramphénicol et également réduire considérablement la durée de la dégradation. Ce résulat a été conforté par les plans d’expériences qui ont montré l’importante du cataluseur dans la photodégradation de CAP. Mots clés : photodégradation, procédés d’oxydation avancée, produits pharmaceutiques, chloramphénicol. Abstract Pharmaceutical products identified as emerging contaminants are continuously released into the aquatic environment without restriction, posing potential risks to public health and the environment, therefore the removal of these products from wastewater is paramount. The objective of our work was to achieve catalytic photodegradation of a pharmaceutical product of antibiotic clase (chlramphenicol), in the presence of a modified halloysite. The modification of the clay was made possible by an acid attack at different concentrations. The best solid obtained is named H-10M (H: halloysiye; 10 M acid concentration). Our study was supplemented by mathematical modelling by the experimental designs using the minitab 18 software. Photodegradation of chloramphenicol (CAP) at 20 mg/L was undertaken, at pH =5.8, as a function of UV irradiation time. In the absence of a catalyst, a low degradation rate of 35.45% was achieved after 4 hours of treatment. In the presence of 1 g/L of H-10M combined with 3 g/L TiO2, the elimination of CAP led to a rate of 92.65% at the end of only 2 hours. The results found are confirmed by the DCO measurement. In the end, the simultaneous use of photodegradation and heterogeneous catalysts (H-10M) (TiO2), can degrade chloramphenicol and also significantly reduce the duration of degradation. This result was confirmed by the experimental plans which showed the importance of the cataluseur in the photodegradation of CAP.Keywords: Photodegradation, advanced oxidation process, pharmaceutical product, chloramphénicol.