Modélisation et optimisation de la photodégradation d’un polluant émergent en présence de l’UV/hématite/HO

Abstract

Cette étude s’inscrit dans le cadre de la dépollution de l’eau, elle a eu pour but d’examiner la dégradation photocatalytique de l’antibiotique ciprofloxacine en solution aqueuse, en présence d’un oxyde de fer naturel (hématite) et l’eau oxygéné (H2O2). L’hématite naturelle a été activé par irradiation artificielle ultraviolette (UVC). Dans le but d’optimiser les paramètres photocatalytiques, Une technique du screening, par le plan factoriel fractionnaire permet de planifier les essais. Les cinq paramètres sélectionnés sont la concentration du ciprofloxacine (CIP), la concentration de H2O2, la dose de l’hématite (α-Fe2O3), le pH et la température de la solution. La conception centrale composite (CCD) employée pour modéliser une surface de réponse de second ordre. Les effets de la [CIP], [H2O2], la concentration de α-Fe2O3 et la température sur l'efficacité de dégradation a été évaluée. Le taux de dégradation augmente en fonction de [H2O2]. Le peroxyde d’hydrogène réduit la recombinaison des paires électron-trou en piégeant les électrons de la bande de conduction. Le taux d’abattement maximal de dégradation de CIP est de 91,9 %, et est obtenu dans l’essai N° 18, dans les conditions expérimentales de [CIP]0 = 125 (mg. L -1 ); [H2O2]0=0,05(mol. L -1 ) ; [Fe2O3]0 = 1,2 (g. L -1 ) ; pH = 5,8 ; T = 30°C