Traitement électrochimique des eaux usées chargées en polluants émergents utilisant des anodes innovantes à coût maîtrisé

Electrochemical treatment of wastewater charged with emerging pollutants using innovative and cost controlled anodes

• Auteur / Autrice : Yasmine Ben Osman
• Direction : Dominique Berling, Hanene Baccour Akrout
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie des matériaux
• Date : Soutenance le 22/02/2022
• Etablissement(s) : Mulhouse en cotutelle avec Université de Carthage (Tunisie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Science des Matériaux de Mulhouse - Institut de Science des Matériaux de Mulhouse / IS2M

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sol-gel, Procédé

Ampicilline

Anodisation

Oxydation électrochimique

Décontamination

Eau

Eau -- Teneur en médicaments

Pollution médicamenteuse

Mots clés libres

Oxydation anodique

Ampicilline

Dépollution

Dioxyde de plomb

Structuration

Électrodéposition

Sol-gel

Spectroscopie d’impédance

Anodic oxidation

Ampicillin

Depollution

Lead dioxide

Structuring

Electrodeposition

Sol-gel

Impedance spectroscopy

Résumé

De nos jours, la contamination des eaux par les résidus de médicaments représente une grande menace pour l’écosystème. Face à cette situation, la dépollution des eaux usées par les procédés d'oxydation avancée est une des solutions pour contourner ce problème. Dans le cadre de cette thèse, l’oxydation anodique a été utilisée comme technique de traitement électrochimique pour la dégradation de l’ampicilline. Des anodes à base d’oxydes métalliques ont été développées sur des substrats en acier inoxydable au moyen de différentes techniques de dépôt : électrodéposition et méthode sol-gel spin-coating et dip-coating. L’introduction d’une couche interne ainsi que le dopage de la couche externe modifient les propriétés morphologiques, structurales et électrochimiques de l’anode et contribuent à améliorer son activité électrocatalytique. De plus, l’augmentation de la surface active par le développement d’anodes sur des substrats grilles ou par la photostructuration de la couche interne ont permis d’obtenir une efficacité optimale de dégradation de l’ampicilline à plus faible coût.

Nowadays, the contamination of water by drug residues represents a real threat to the ecosystem. Faced with this situation, the depollution of wastewater by advanced oxidation processes is one of the solutions to overcome this problem. In this thesis, anodic oxidation was used as an electrochemical treatment technique for the degradation of ampicillin. Metal oxide anodes have been developed on stainless steel substrates using different deposition techniques: electrodeposition and sol-gel spin-coating and dip-coating. The introduction of an inner layer as well as doping the outer layer modify the morphological, structural and electrochemical properties of the anode and contribute to improving its electrocatalytic activity. Moreover, the increase of the active surface by the development of anodes on grid substrates or by photostructuring the inner layer allowed to obtain an optimal efficiency of ampicillin degradation at lower cost.