Amélioration des performances des procédés d'adsorption et de photocatalyse par des nanomatériaux émergents : Optimisation, modélisation et approche théorique de l’élimination de l’antiviral sofosbuvir

Abstract

L'objectif principal de cette thèse consistait à contribuer à l’amélioration des performances les des procédés d'adsorption et de photocatalyse à travers l’évaluation d’un matériau naturel et de divers nanomatériaux pour éliminer l’antiviral sofosbuvir de l’eau. Pour l'adsorption, la perlite expansée (E-perlite), le nanomatériau du charbon actif dérivé des coques d'argan (CA) et le bio- nano-composite d'alginate de sodium et de CA (Alg/CA) ont été étudiés. Pour la photocatalyse, les nanoparticules de TiO2-P25 et le verre phosphaté Li2O-P2O5-B2O3 dopé au TiO2 ont été examinés pour dégrader et minéraliser le sofosbuvir. La caractérisation des nanomatériaux a été réalisées via diverses techniques notamment la microscopie électronique à balayage (MEB), la diffraction des rayons X (DRX) et l'analyse thermogravimétrique (ATG/DTG). L’étude expérimentale et l’application de la méthodologie des plans d’expériences ont permis d’optimiser les paramètres influents (parmi pH, concentrations du polluant et de matériaux), d’examiner leurs interactions et de modéliser les performances des procédés. D’autre part, des calculs théoriques ont été effectués par DFT pour confirmer nos résultats et approfondir notre compréhension des mécanismes sous-jacents de ces processus. Cette étude a souligné le potentiel de ces nanomatériaux dans l'élimination des polluants pharmaceutiques, ouvrant des perspectives pour le traitement des eaux usées avec une approche efficace, écologique et économique.