Préparation des catalyseurs hybrides organiques-inorganiques à base d’argile et l’étude de leur activité catalytique pour le traitement POAS du « Rouge Congo ».

Abstract

Les études réalisées au cours de ce travail sont partagées en deux volets; le premier consiste à la synthèse des catalyseurs, pour cela, deux types d’argile ont été utilisés comme supports de catalyseurs, l’argile naturelle acidifiée (H-mont) et la montmorillonite synthétique (K10). Chaque type d’argile a été modifié par l’immobilisation du ligand Benzyl (1,2- diphenylethanedione) (DPED) ou Salicyaldéhyde (Sc) et la fixation de site actif du fer. Chaque étape de synthèse a été vérifiée par les techniques d’analyses (IRTF, ATG, BET, DRX, MEB, SAA). Ces catalyseurs ont été utilisés dans les applications de procédés d’oxydation avancée «POAS ». Les résultats obtenus prouvent que le catalyseur à base de montmorillonite K10 modifié « Fe-Sc-APTES-K10 » est le plus efficace dans la dégradation du Rouge Congo par le procédé photo-Fenton (hybride). Nous obtenons un taux de dégradation de 96 % après 90 min de réaction ce qui indique l’effet synergique en présence des radiations UV (photocatalyse) et des espèces du fer et d’oxydant (H2O2) (Fenton). On peut alors déduire que la combinaison entre ces deux procèdes augmente le taux de radicaux libres en motivant la réduction du Fe3+ en Fe2+ ce qui fait progresser d’avantage la dégradation. Un plan factoriel complet de l’ordre de 24 a été mis en place afin d’obtenir une vision globale des phénomènes qui se produisent pendant la réaction. L’influence de la proportion du catalyseur, du pH, du volume d’oxydant et du temps de réaction ont été étudiés sur la réaction modèle de dégradation du Rouge Congo. Grâce au plan factoriel établi, il a été possible de mettre en évidence les principaux paramètres influençant et les interactions entre les différents facteurs. Nous observons que les conditions optimales pour la dégradation du colorant « Rouge Congo » avec un rendement maximum de 97 % sont ceux-ci : mcatalyseur = 0,066g ; VH2O2 = 0,087 mL ; pH = 3 ; tréaction= 60 min. Enfin, il a été démontré que le catalyseur Fe-Sc-APTES-K10 présente une activité catalytique élevée pour la dégradation de plusieurs colorants (Rouge Congo, Méthyle Orange, Bleu Méthylène) sous irradiation solaire.