Dégradation de polluants organiques sous exitation directe et en photocatalyse homogène par le système Fer (III)/Fer (II) en solution aqueuse : du processus primaire à la minéralisation

Degradation of organic pollutants under direct excitation and by homogeneous photocatalysis by the Fer (III)/Fer (II) system in aqueous solutions : from the primary process to mineralisation

• Auteur / Autrice : Carole Catastini
• Direction : Mohamed Sarakha
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique - Chimie
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Radicaux (chimie)

Pesticides

Polluants organiques

Aminotriazole

Photocatalyse

Photochimie

Résumé

Ce travail est une contribution à l'étude de la photodégradation du pesticide asulame en solution aqueuse. Dans un premier temps, l'étude a porté sur la transformation de l'asulame sous excitation (. . . <320 nm). Celle-ci dépend fortement de la concentration d'oxygène : le rendement quantique de disparition augmente lorsque la concentration en oxygène diminue. Les études par photolyse laser ont clairement montré l'intervention des deux états excités singulet et triplet. L'état excité singulet est impliqué dans les processus d'hydrolyse et d'ionisation alors que l'état excité triplet conduit à la formation d'un produit coloré issu de la coupure homolytique de la liaison noya aromatique-soufre. L'étude analytique a aussi permis de mettre en évidence la formation de plusieurs autres produits : azobenzène, benzidine, acide para-sulfanique, para-benzoquinone. . . Dans un second temps, nous nous sommes intéressés à la dégradation de l'asulame par excitation de complexes aqueux de fer(III) en solution aqueuse (. . . =365 nm). L'espèce la plus active en terme de photoproduction de radicaux hydroxyles est le complexe monomère Fe(OH)2+. L'étude par photolyse laser a montré la formation primaire de l'adduit radicalaire °Oh-asulame qui disparaît selon deux voies conduisant à la formation du radical cation asulame°+ et de l'aminophénol. Ce dernier produit s'oxyde spontanément par le fer(III) pour donner la para-benzoquinone (produit majoritaire). L'étude du processus d'élimination totale de l'asulame a montré que celle-ci ne peut être obtenue qu'après régénération du fer ferrique. Ce processus a pu être élucidé en envisageant l'irradiation du fer ferreux dans nos conditions expérimentales. Ce cycle photocatalytique en phase homogène du fer conduit à la formation en continu des radicaux hydroxyles permettant ainsi la minéralisation de la solution. Ce dernier aspect a pu être obtenu sous exitation solaire et sur un grand volume de solution