Elaboration et caractérisation de nouveaux matériaux mésoporeux. Etude de leurs propriétés catalytiques

Abstract

Trois séries de catalyseurs à base de silice mésoporeuse hexagonale (HMS), modifiées par le cobalt ont été synthétisées pour étudier l'activité catalytique du cobalt dans la dégradation du métronidazole (MNZ). La première série, notée “Co/HMS-nimp”, a été préparée par imprégnation selon la méthode d’évaporation d’ammoniaque (A-E). La seconde, “Co-HMS-n”, a été synthétisée par la méthode de Tanev, où n correspond aux rapports Si/Co (10, 20 et 50). La troisième série a été élaborée en immobilisant des ligands de base de Schiff et leurs complexes de cobalt sur le support HMS. Les matériaux obtenus ont été caractérisés par plusieurs techniques analytiques (ATG, FRX, DRX, FTIR, UV-Visible, BET, XPS, MEB, et Raman). Pour la troisième série, d’autres techniques spécifiques, telles que la HRSM et le RMN 1H , ont été nécessaires pour confirmer leurs structures. La préparation de ces matériaux a pour but d’étudier l'impact des divers environnements du cobalt sur son activité dans la réaction de dégradation du MNZ par deux procédés : photocatalytique sous irradiation solaire et catalytique en présence de NaBH4 comme réducteur. Différents paramètres réactionnels ont été évalués afin d’aboutir aux conditions optimales de travail. La réaction de dégradation du MNZ par les deux procédés a été suivi par UV-Visible et les points finaux ont été confirmés par chromatographie en phase liquide à haute performance (HPLC). Le taux de minéralisation a été évalué par mesure du carbone organique totale (COT). Les produits de dégradation ont été identifiés par spectrométrie de masse. Les matériaux imprégnés ont montré une meilleure performance photocatalytique. Les matériaux préparés par la méthode de Tanev quant à eux ont montré la meilleure performance catalytique. Un taux de dégradation photocatalytique de 97% a été atteint sur Co/HMS-10imp, alors qu’un taux de dégradation catalytique de 100% a été observé sur Co-HMS-20.