Etude de dégradation des colorants de textile par les procédé d'oxydation avancée sur des catalyseurs supportés.

Abstract

Actuellement, il y a une préoccupation mondiale pour développer des technologies alternatives de traitement des eaux polluées provenant principalement par des secteurs agricoles et industriels. Dans ce contexte, les procédés d’oxydation avancée (POAs) sont considérés comme une technologie de traitement des eaux hautement compétitive pour l’élimination de ces polluants organiques qui ne peuvent pas être traités par des techniques classiques en raison de leur grande stabilité chimique et/ou faible biodégradabilité. Parmi les POAs, l’oxydation catalytique par voie humide utilisant peroxyde d’hydrogène (Catalytic wet peroxide oxidation « CWPO ») qui est une méthode efficace pour le traitement des eaux usées provenant de l’industrie textile. Dans ce travail, nous avons étudié les cinétiques d’élimination de deux classes de colorants synthétiques par oxydation catalytique CWPO en présence de quatre types de catalyseurs à base d’argile, préparés par imprégnation avec différents métaux de transistion (Cu/argile, V/argile, Fe/argile). Les catalyseurs préparés ont été caractérisés par différentes techniques telles que : DRX, BET, MEB-EDX et IRTF. Dans le cas de deux colorants étudiés (Méthyle Orange (MO) et Crystal violet (CV)), il a été montré que le taux de décoloration dépend des paramètres expérimentaux tels que la masse du catalyseur, la concentration du peroxyde d’hydrogène et le pH du milieu, et. Cette étude a montré que l’oxydation du colorant suit une cinétique de pseudo premier ordre. Les taux d’élimination du MO obtenus pour les quatre catalyseurs étudiés étaient de 98%, 80%, 79%, 30% pour 5% Cu/argile, 5%V/argile, 5%Mn/argile et 5%Fe/argile respectivement après 3h de traitement. Le catalyseur à base de cuivre a montré une stabilité dans les conditions de la réaction et une bonne performance pour la dégradation du méthyle orange avec une large gamme de pH. Or les autres catalyseurs moins performants montrent une activité dans l’ordre suivant : V/argile>Mn/argile>Fe/argile. Ainsi, Les meilleurs taux d’élimination du CV obtenus sont de l’ordre de 100% pour 2.5%Fe/argile, 98% pour 2,5%V/argile, 89%Cu/argile et 81% pour 2.5%Mn/argile pour une durée de traitement de 60min. L’étude portés sur la décoloration des colorants CV et MO a indiquée que l’efficacité de ces catalyseurs et plus importante avec les colorants cationiques (CV). Une comparaison des performances de minéralisation des colorants par les quatre catalyseurs étudiés a montré que les catalyseurs à base de cuivre et de fer sont les plus stables dans les conditions de la réaction avec une possibilité de réaction avec un possibilité de réutilisation trois fois successives.