Les méthodes d'oxydation photochimique pour la dégradation des polluants comprennent des procédés d'oxydation photochimique catalytique et non catalytique. Les premières utilisent souvent l'oxygène et le peroxyde d'hydrogène comme oxydants et reposent sur la lumière ultraviolette (UV) pour initier l'oxydation et la décomposition des polluants. Les secondes, connues sous le nom d'oxydation photocatalytique, peuvent généralement être classées en catalyse homogène et hétérogène.
Dans la dégradation photocatalytique hétérogène, une certaine quantité de matériau semi-conducteur photosensible est introduite dans le milieu pollué et exposée à un rayonnement lumineux. Sous l'effet de la lumière, des paires électron-trou sont excitées à la surface du semi-conducteur. L'oxygène dissous, les molécules d'eau et d'autres substances adsorbées sur le semi-conducteur interagissent avec ces paires électron-trou, stockant ainsi l'énergie excédentaire. Les particules de semi-conducteur peuvent alors franchir les barrières thermodynamiques de réaction et agir comme catalyseurs dans diverses réactions catalytiques, générant des radicaux hautement oxydants tels que •HO•. Ces radicaux facilitent ensuite la dégradation des polluants par des processus comme l'addition d'hydroxyle, la substitution et le transfert d'électrons.
Les méthodes d'oxydation photochimique englobent l'oxydation photosensibilisée, l'oxydation photoexcitée et l'oxydation photocatalytique. L'oxydation photochimique combine l'oxydation chimique et l'irradiation pour accroître la vitesse et le pouvoir oxydant des réactions d'oxydation par rapport à une oxydation chimique ou à un traitement par irradiation pris individuellement. La lumière ultraviolette est couramment utilisée comme source de rayonnement en oxydation photocatalytique.
De plus, une quantité prédéterminée d'oxydants tels que le peroxyde d'hydrogène, l'ozone ou certains catalyseurs doit être introduite dans l'eau. Cette méthode est très efficace pour l'élimination de petites molécules organiques, comme les colorants, difficiles à dégrader et toxiques. Les réactions d'oxydation photochimique génèrent de nombreux radicaux très réactifs dans l'eau, qui perturbent facilement la structure des composés organiques.
Date de publication : 7 septembre 2023
