Etude photocatalytique ou adsorptive de nano ferrite dopé par un métal

Abstract

Dans ce travail, nous avons étudié la décoloationdu colorant acide vert 25, dans des solutions aqueuses par photo-oxydation. Ce colorant est largement utilisé en industrie textile, cosmétique, imprimerie… et qui présente un risque sanitaire significatif pour la santé humaine l’environnement. Pour faire face à ce problème, nous proposons un traitement par oxydation par les ions persulfate, dans deux modes: dans l’obscurité et par activation solaire afin de générer des radicaux SO4•– pour traiter l’acide vert 25. Les résultats montrent que l'utilisation des radicaux •OH et SO4•–a permis de constater que : • L’activation des ions persulfate par l’irradiation solaire contribue vivement dans le traitement du colorant. • L’élimination est totale après 60 min d’exposition pour une concentration d’AG 25 de 37,5 µmole/l et d’une dose de 1 et 1,5 g/l de persulfate. Et pour une concentration d’AG 25 de 75 à 150 µmole/l et d’une dose de 2.5 à 3 g/l de persulfate. • L’étude de l’effet du pH a montré un effet important sur le rôle de chacun de ces radicaux dans l’élimination de l’acide vert 25. L’étude cinétique a montré que le mécanisme suit globalement une loi de second pseudo-ordre avec un constante de vitesse de K2= 5 10-4 M. min-1. Les résultats de ce travail sont encourageants et l’étude peut être poursuivie et élargie ultérieurement par la photo-catalyse en utilisant des semi-conducteurs ou par des nano ferrites.

Abstract In this work, we studied the discoloration of the green acid dye 25, in aqueous solutions by photo-oxidation. This dye is widely used in textile industry, cosmetics, printing... and presents a significant sanitary risk for human health and environment. To face this problem, we propose a treatment by oxidation by persulfate ions, in two modes: in the dark and by solar activation in order to generate SO4•– radicals to treat the green acid 25. The results show that the use of •OH andSO4•–radicals resulted in: • Activation of persulfate ions by solar irradiation contributes greatly in the treatment of the dye. • The elimination is total after 60 min of exposure for a concentration of GA 25 of 37, 5µmole/l and a dose of 1 and 1, 5 g/l of persulfate. And for a concentration of GA 25 of 75 to 150 µmole/l and a dose of 2.5 to 3 g/l of persulfate. • The study of the effect of pH showed a significant effect on the role of each of these radicals in the elimination of GA 25. The kinetic study showed that the mechanism globally follows a second pseudo-order law with a rate constant of K2= 5 10-4 M. min-1. The results of this work are encouraging and the study can be continued and extended later by photo-catalysis using semiconductors or by nano ferrites. Keywords: AG25, photo-oxidation, persulfate, photocatalysis, discoloration.

الملخص في هذا العمل، درسنا تلون الصبغة الحمضية الخضراء 25، في المحاليل المائية عن طريق الأكسدة الضوئية. تستخدم هذه الصبغة على نطاق واسع في المنسوجات ومستحضرات التجميل وصناعة الطباعة وما إلى ذلك، وتشكل مخاطر صحية كبيرة على صحة الإنسان والبيئة. للتعامل مع هذه المشكلة، نقترح علاجًا عن طريق الأكسدة بواسطة أيونات بيرسلفات، في وضعين: في الظلام وعن طريق التنشيط الشمسي من أجل توليد جذور لمعالجة الحمض الأخضر 25SO4•– تظهر النتائج أن استخدام الجذور • OHوSO4 • - جعل من الممكن ملاحظة ما يلي: • إن تنشيط أيونات بيرسلفات بواسطة الإشعاع الشمسي يساهم بشكل كبير في معالجة الصبغة • يكتمل الإزالة بعد 60 دقيقة من التعرض لتركيز AG 25قدره 37.5 ميكرو مول / لتر وجرعة 1 و1.5 جم / لتر من البرسلفات. وللتركيز AG 25 من 75 إلى 150 ميكرو مول / لتر وجرعة 2.5 إلى 3 جم / لتر من بيرسلفات. • أظهرت دراسة تأثير الأس الهيدروجيني تأثيراً معنوياً على دور كل من هذه الجذور في التخلص من الحمض الأخضر 25. أظهرت الدراسة الحركية أن الآلية تتبع قانونًا ثانويًا من الدرجة الزائفة الثانية مع ثابت معدل K2 = 5 10-4 M.min-1. نتائج هذا العمل مشجعة ويمكن متابعة الدراسة وتوسيعها لاحقًا عن طريق التحفيز الضوئي باستخدام أشباه الموصلات أو بواسطة الفريتات النانوية.