Les méthodes d'oxydation photochimique pour la dégradation des polluants comprennent des procédés impliquant l'oxydation photochimique catalytique et non catalytique. La première utilise souvent l'oxygène et le peroxyde d'hydrogène comme oxydants et s'appuie sur la lumière ultraviolette (UV) pour initier l'oxydation et la décomposition des polluants. La seconde, appelée oxydation photocatalytique, peut généralement être classée en catalyse homogène et hétérogène.
Lors de la dégradation photocatalytique hétérogène, une certaine quantité de matériau semi-conducteur photosensible est introduite dans le système pollué, combinée à une certaine quantité de rayonnement lumineux. Ceci entraîne l'excitation de paires « électron-trou » à la surface du semi-conducteur photosensible sous l'effet de la lumière. L'oxygène dissous, les molécules d'eau et d'autres substances adsorbées sur le semi-conducteur interagissent avec ces paires « électron-trou », stockant l'énergie excédentaire. Cela permet aux particules semi-conductrices de surmonter les barrières thermodynamiques et d'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 tels que l'addition d'hydroxyles, 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 le rayonnement pour améliorer la vitesse et la capacité oxydative des réactions d'oxydation par rapport à une oxydation chimique ou un traitement par rayonnement individuel. La lumière ultraviolette est couramment utilisée comme source de rayonnement en oxydation photocatalytique.
De plus, une quantité prédéterminée d'oxydants, comme le peroxyde d'hydrogène, l'ozone ou certains catalyseurs, doit être introduite dans l'eau. Cette méthode est très efficace pour éliminer les petites molécules organiques, comme les colorants, difficiles à dégrader et toxiques. Les réactions d'oxydation photochimique génèrent de nombreux radicaux hautement réactifs dans l'eau, qui perturbent facilement la structure des composés organiques.
Date de publication : 07/09/2023
