Identification of by-products issued from the catalytic oxidation of toluene by chemical and biological methods

Benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes (BTEX) are substances that are very commonly encountered in almost all sectors of the industry. Consequently, these molecules may be present in large amounts in industrial exhausts loaded with VOCs. An effective method for their elimination is catalytic oxidation, which is an economic and ecologic alternative to thermal oxidation. The aim of this work is to reveal the by-products issued from the total oxidation of toluene by palladium-based catalysts. The identification of these by-products was done using a chemical and toxicological approach. A toxicological validation of the developed catalysts was performed by coupling the catalytic system with an air–liquid interface (aLI) system, called Vitrocell®, to expose lung cells to catalytic exhausts.

RésuméLe benzène, le toluène, l’éthylbenzène et les xylènes (BTEX) sont des molécules très couramment rencontrées dans l’industrie, et ceci dans tous les secteurs d’activité. Ces molécules peuvent donc être présentes en quantités importantes dans les effluents industriels chargés en COV. Une méthode efficace pour l’élimination de ces COV est l’oxydation catalytique, qui est une alternative économique et écologique à l’oxydation thermique. L’objectif de ce travail est d’identifier les sous-produits issus de l’oxydation totale du toluène par des catalyseurs à base de palladium. L’identification de ces sous-produits a été faite en utilisant une approche chimique et toxicologique. Une validation toxicologique des catalyseurs développés a été réalisée en couplant le système catalytique à un système d’interface air–liquide (ALI), appelé Vitrocell®, afin d’exposer des cellules pulmonaires aux gaz issus du traitement catalytique.