Adsorption et photodégradation catalytique de polluants en présence d’une argile de type 1 :1 modifiée

Abstract

Résumé: Les polluants émergents (PE), un groupe de contaminants nouveaux et non réglementés, présents dans l’environnement à des concentrations très faibles. Parmi eux, les produits pharmaceutiques (PhC), et en particulier les anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS), sont omniprésents et résistants aux méthodes traditionnelles de traitement des eaux, posant un risque pour l’environnement aquatique et la santé humaine. Le diclofénac sodique (DCF), un AINS couramment utilisé, est particulièrement préoccupant en raison de sa persistance dans l’environnement aquatique, ce qui peut nuire à la faune et perturber les écosystèmes. Les techniques actuelles pour éliminer les AINS des eaux usées incluent la dégradation biologique, la biofiltration,les processus d’oxydation avancés (POA), la filtration sur membrane et l’adsorption. L’étude se concentre sur l’utilisation de l’halloysite algérienne modifiée, un minéral argileux naturel avec une structure cristalline unique, pour éliminer le DCF. L’halloysite est extraite du site de Djebel Debbagh en Algérie et subit un traitement thermochimique pour améliorer ses performances. L’objectif est d’utiliser l’halloysite modifiée comme adsorbant et catalyseur dans la dégradation photocatalytique du DCF, avec une caractérisation approfondie des solides obtenus. Le manuscrit est structuré en quatre chapitres, couvrant un examen de la littérature sur les argiles et l’halloysite, les propriétés et la toxicité du diclofénac, le traitement thermique et chimique suivi d’une élaboration d’un catalyseur magnétique à base d’halloysite et de fer, et une étude détaillée de l’adsorption et de la dégradation photocatalytique du DCF par les différents matériaux halloysitiques modifiée. Cette recherche vise à développer des méthodes efficaces et respectueuses de l’environnement pour traiter les contaminants pharmaceutiques dans l’eau, en utilisant des matériaux locaux et modifiés comme l’halloysite pour surmonter les défis posés par les polluants émergents. Ces matériaux ont été employés comme adsorbant pour récupérer ce polluant et le meilleur adsorbant est le H600-3N avec une quantité adsorbée de 165 mg g-1 après 2h d’équilibre. Par la suite, nous explorerons la dégradation photocatalytique de ce polluant : en premier lieu, nous utiliserons les solides H600-xN comme catalyseur, ensuite nous allons réaliser la synthèse d’un matériau hybride à base de H600-xN et le fer d’où le taux de dégradation a augmenté de 74% à 88,5% après 2h d irradiation.