Influence de certains ions inorganiques, de l'éthanol et du peroxyde d'hydrogène sur la photominéralisation du β-naphtol en présence de TiO2

RésuméLe présent travail porte sur la photominéralisation du β-naphtol à température ambiante en présence d'une suspension aqueuse de dioxyde de titane, dans un réacteur statique. Une étude systématique a permis de montrer que la cinétique de disparition photocatalytique du β-naphtol suit bien le modèle de Langmuir–Hinshelwood. La température n'a pas un effet significatif sur la vitesse de disparition du β-naphtol, dont l'énergie d'activation est estimée à 10,2 kJ/mol. La présence des ions (Cl−, SO42−, HCO3−, NO3−, Fe3+, Cu2+ et Cr3+), de l'éthanol et de l'eau oxygénée affecte sensiblement la vitesse et l'efficacité de la réaction photocatalytique. Certains anions inhibent partiellement la minéralisation du β-naphtol selon la séquence : NO3− < HCO3− < SO42− < Cl−. Ceci serait dû, soit à une compétition réactionnelle du β-naphtol et de l'ion vis-à-vis des radicaux hydroxyle OH ou d'une autre espèce oxydante, soit à une concurrence d'adsorption de polluant et de ces ions. Cependant, l'addition des cations Fe3+ et Cu2+ augmente la cinétique de photominéralisation du β-naphtol.

TiO2 photocatalytic mineralization of β-naphthol: influence of some inorganic ions, ethanol, and hydrogen peroxide. In this work, the photocatalytic oxidation of β-naphthol in aqueous suspensions of TiO2 was investigated at room temperature, by following the formation of CO2. The disappearance of β-naphthol fits a Langmuir-Hinshelwood kinetic model. The activation energy for the degradation reaction of β-naphthol is estimated at 10.2 kJ/mol. The effects of some additives such as ethanol, H2O2, and inorganic ions (Cl−, SO42−, HCO3−, NO3−, Fe3+, Cu2+, and Cr3+) on the photomineralization of β-naphthol were examined. The inhibition of the anions for this reaction was in the order : NO3− < HCO3− < SO42− < Cl−. This can be due to a partial blockage of catalyst active sites by these ions or their reaction with an oxidizing radical such as OH. The most photoactive systems for β-naphthol degradation were found in the presence of ferric ions, while the addition of Cr3+ strongly inhibited the photocatalytic decomposition of β-naphthol.