Résumé:
L’objectif essentiel de ce travail est l’élaboration de nouveaux catalyseurs à base
d’(oxy)hydroxydes de fer (goethite et/ou HFO) et de zirconium avec différents rapports en
utilisant la méthode de co-précipitation. L’application est orientée dans l’étude de
l'oxydation catalytique du 4-nitrophénol et naphtalène en catalyse hétérogène, en présence
de peroxyde d'hydrogène H2O2. L’oxydation est effectuée dans des conditions normales de
température et de pression en systèmes continus et discontinus.
Les catalyseurs choisis sont transformés en grains à partir de procédé de la granulation
humide à haut taux de cisaillement et encapsulés sous forme de billes gélifiées de différentes
formulations et tailles. Les matériaux préparés sont caractérisés par les méthodes de DRX,
MEB et IRTF afin de déterminer la structure, la morphologie et les liaisons entre les
molécules respectivement. Les performances catalytiques des catalyseurs ont été évaluées
dans les réactions de dégradation du 4-nitrophénol et du naphtalène en systèmes
monocomposés simples et en mélanges binaires. En systèmes monocomposés simples et
pour toutes les formes de catalyseurs utilisées (poudres, grains et billes gélifiées), l'activité
catalytique s’est avérée plus importante dans les milieux neutres que dans les milieux acides
et basiques. La conversion de 4-NP est optimale pour des temps allant de 90 jusqu'à 150
minutes et des concentrations de l’ordre 11mg/L. Pour le naphtalène, l'activité est plus
importante pour les milieux acides pour des concentrations de l’ordre de 17 mg/L. Les
meilleurs catalyseurs dégradant les deux micropolluants sont ceux à base d’HFO (HFO
75%Zr + 25%Fe). L’application en mélanges binaires des couples (NAP/4-NP) et (4-
NP/NAP) de différents rapports massiques a montré de meilleures conversions de 91,75%
en milieu acide et 79,62% en milieu basique. En systèmes continus sur des lits fixes et pour
des faibles débits, les résultats des tests catalytiques montrent globalement que les temps de
percée et de saturation augmentent avec l’augmentation de la hauteur du lit.
