Les méthodes d'oxydation photochimique pour la dégradation des polluants comprennent des processus impliquant à la fois une oxydation photochimique catalytique et non catalytique. Les premiers utilisent souvent l’oxygène et le peroxyde d’hydrogène comme oxydants et s’appuient sur la lumière ultraviolette (UV) pour initier l’oxydation et la décomposition des polluants. Cette dernière, connue sous le nom d’oxydation photocatalytique, peut généralement être classée en catalyse homogène et hétérogène.
Dans 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. Cela se traduit par l’excitation de paires « électron-trou » sur la surface photosensible du semi-conducteur sous exposition lumineuse. L'oxygène dissous, les molécules d'eau et d'autres substances adsorbées sur le semi-conducteur interagissent avec ces paires « électron-trou », stockant l'excès d'énergie. Cela permet aux particules semi-conductrices de surmonter les barrières de réaction 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 grâce à 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 l'oxydation chimique individuelle ou au traitement par rayonnement. La lumière ultraviolette est couramment utilisée comme source de rayonnement dans l’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, telles que les colorants, difficiles à dégrader et possédant une toxicité. Les réactions d'oxydation photochimique génèrent de nombreux radicaux hautement réactifs dans l'eau, qui perturbent facilement la structure des composés organiques.
Heure de publication : 07 septembre 2023
