Elaboration et application de Membranes à Matrice Mixte (MMM) du type photocatalytique destinées pour la séparation et l’élimination de micropolluants pharmaceutiques

Abstract

La présente thèse s'inscrit dans le cadre de la recherche du développement et de l'amélioration de procédés destinés au traitement des effluents liquides contenant des polluants émergents récalcitrants. Il s'agit en particulier, de la mise au point d'une nouvelle approche dans la préparation des membranes photocatalytiques innovantes destinées pour la séparation et l'élimination de micropolluants pharmaceutiques. Trois membranes photocatalytiques ont été préparées par immobilisation de particules de TiO2 sur des supports membranaires à base de trois polymères différents à savoir le polysulfone (PS), le polytétrafluoroéthylène (PTFE) et le polyfluorure de vinylidène (PVDF), par hydrolyse directe de l'isopropoxyde de titane (IV) (TTIP) à la surface de ces supports. Les membranes photocatalytiques élaborées ont été caractérisées par plusieurs techniques physicochimiques. Les résultats de la caractérisation ont révélé une bonne immobilisation physique des nanoparticules de catalyseur sur les différents supports étudiés. Cependant, la quantité fixée diffère selon la nature du support polymère. Le polysulfone est celui qui a immobilisé la quantité la plus élevée qui est de 11% en poids. Ces membranes ont été par la suite appliquées dans des opérations d'élimination simultanée de deux micropolluants pharmaceutiques, le diclofénac (DCF) et le 17?-éthynylestradiol (EE2) se trouvant en mélange dans des solutions aqueuses, par dégradation photocatalytique sous irradiation UV LED. Les résultats obtenus ont établi de très bonnes performances de ces membranes photocatalytiques avec des rendements d'élimination du DCF et de l'EE2 supérieurs à 90% pour des concentrations initiales de l'ordre du eomol L-1. Du point de vue de la solidité, de la perméabilité et de la réutilisation, la membrane en PVDF est la plus performante parmi les trois membranes élaborées.