Thèse soutenue

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Auteur / Autrice : Mahamadou Kamagate
Direction : Khalil HannaLacina Coulibaly
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance en 2017
Etablissement(s) : Rennes, Ecole nationale supérieure de chimie en cotutelle avec Université Nangui Abrogoua (Abidjan)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière (Rennes ; 1996-2016)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Sciences Chimiques de Rennes
autre partenaire : Université Bretagne Loire (2016-2019)
Jury : Président / Présidente : Gilles Mailhot
Examinateurs / Examinatrices : Gilles Mailhot, Marcello Brigante, Toufic Jean Daou, Sylvie Nelieu, Aymen Amine Assadi, Sylvain Giraudet
Rapporteurs / Rapporteuses : Marcello Brigante, Toufic Jean Daou

Résumé

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Ce travail s’est inscrit dans une étude de valorisation des oxydes purs (oxyde de manganèse et goethite) synthétisés au laboratoire qui se trouvent dans la latérite et la latérite naturelle provenant de la Côte d’ivoire pour l’élimination des composés pharmaceutiques (antibiotiques) dans l’eau. L’objectif principal de cette thèse était d’étudier les mécanismes d’adsorption et d’oxydation vis-à-vis des antibiotiques (fluoro)quinolones dans le cas de (i) oxydes métalliques synthétiques (oxyde de manganèse et goethite) et (ii) la latérite qui est un sol naturel provenant de la Côte d’ivoire. Pour ce faire, des études d’adsorption et de transformation de ces contaminants ont été menées sur l’oxyde de manganèse et la goethite ayant des potentiels redox élevés. ATR-FTIR et la modélisation mécanistique (PHREEQC) ont mis en évidence les mécanismes d’interaction entre l’interface Oxyde/solution contaminée, et donc fournissant des informations nécessaires à la compréhension du devenir de la fluméquine dans l’environnement. Pour le procédé d’oxydation avancée, la prééquilibration entre la norfloxacine (NOR) et MnO2 a permis une minéralisation complète (100%) pour le système (UVA/Persulfate)/MnO2. Le procédé d’oxydation photo-Fenton hétérogène utilisant la latérite comme catalyseur a montré une meilleure élimination des contaminants émergents et une bonne stabilité structurale du catalyseur au cours de plusieurs cycles de traitement. Les modèles Langmuir et Langmuir-Hinshelwood utilisés, ont également montré que la vitesse apparente de la réaction hétérogène est dominée par la vitesse de réactions chimiques de surface intrinsèque, y compris la sorption et la réduction induite par la lumière du Fe (III), qui sont essentielles pour améliorer la réaction d'oxydation. Une bonne élimination a été observée pour la ciprofloxacine dans une eau contaminée synthétique avec un nouvel oxydant (Persulfate). Par contre, l’élimination des autres contaminants ont été légèrement affectée par les composants de l’eau usée synthétique. Malgré le changement d’oxydant, la latérite demeure stable après plusieurs cycles d’oxydation.