Etude De Traitement Par Photocatalyse Des Colorants Organiques Utilisés Dans L’industrie Textile : Cas De La Société Texalg / Chaima Alihellal

Public ISBD Titre : Etude De Traitement Par Photocatalyse Des Colorants Organiques Utilisés Dans L’industrie Textile : Cas De La Société Texalg Type de document : document électronique Auteurs : Chaima Alihellal, Auteur ; Ikram Abdelounis, Auteur ; Berchi, Abderrahmane, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2025 Importance : 1vol. (79 f.) Catégories : Thèses & Mémoires:Chimie Mots-clés : Photocatalyse Traitement Des Eaux Colorants Synthétique Oxyde De Cuivre Oxyde Du Zinc Résumé : Dans ce travail, nous avons appliqué la technique de photocatalyse hétérogène pour traiter les eaux usées colorées de l’usine textile TexAlge à Kherrata. Deux oxydes semi-conducteurs, ZnO et Cuâ‚‚O, ont été synthétisés par dépôt chronoampérométrique sur des substrats FTO. La caractérisation structurale par DRX a confirmé la phase hexagonale de type wurtzite pour ZnO et la phase cubique pour Cuâ‚‚O. L’analyse morphologique par MEB, réalisée uniquement pour le ZnO, a révélé une structure en nanobâtonnets bien alignés, en cohérence avec la structure hexagonale. L’efficacité photocatalytique a été évaluée à travers deux essais : la dégradation du bleu de méthylène comme colorant modèle, avec une DCO passant de 25 à 0 mg/L, et le traitement des eaux usées réelles de l’usine, dont la DCO a diminué de 425 à 162 mg/L. Plusieurs analyses physico-chimiques ont été effectuées, notamment le pH, la turbidité, les MES et la conductivité, afin d’évaluer les performances globales des catalyseurs. Note de contenu : Sommaire Remerciement Dédicaces Résumé Sommaire Liste des figures Liste des tableaux Liste des abréviations Introduction générale 01 Chapitre I : Etude bibliographique I.1. Généralités sur la Photocatalyse 03 I.2. Pollution Industrielle 03 I.2.1. Pollution industrielle en Algérie 03 I.2.2. Effet de la pollution industrielle sur les écosystèmes 04 I.3. Types de pollution 04 I.3.1. Pollution de l’air 04 I.3.2. Pollution du sol 04 I.3.3. Pollution de l’eau 05 I.4. Pollution par les colorants 05 I.4.1.Généralités sur les colorants 05 I.4.2. Les colorants textiles 06 I.4.3. Classification des colorants 07 I.4.3.1. Classification chimique 07 I.4.3.2. Classification tinctoriale 08 I.4.3.3. Classification des colorants selon l'unité textile. 09 I.4.4. Impacts environnementaux et risques 10 I.4.5. Législation sur les rejets textiles 11 I.4.6. Procédés de traitement des colorants 11 I.4.6.1. Méthodes physiques 12 I.4.6.2 Méthodes chimiques 12 I.4.6.3. Le traitement biologique 12 I.4.6.4. Les procédés d’oxydation avancée 13 I.5. La photocatalyse 14 I.5.1. Contexte historique 14 I.5.2. Photocatalyse hétérogène 15 I.5.2.1 Généralités 15 I.5.2.2 Principe 15 I.5.2.3. Les avantages et les inconvénients de la photocatalyse 18 I.5.2.4. Choix d'un photocatalyseur 18 I.6. Oxydes de métaux de transition 19 I.6.1. L'oxyde de zinc (ZnO) 19 I.6.1.1. Propriétés cristallographiques de ZnO 20 I.6.1.2. Propriétés physiques 20 I.6.1.3. Propriétés optiques 21 I.6.1.4. Propriétés électriques 21 I.6.1.5. Propriétés catalytiques 21 I.6.1.6. Quelques Applications de ZnO 22 I.6.2. L’oxyde de cuivre (Cu2O) 22 I.6.2.1. Propriétés structurales d’oxyde de cuivre 23 I.6.2.2. Propriétés électriques 24 I.6.2.3. Propriétés optiques 24 I.6.2.4. Applications de l’oxyde de cuivre 24 I.7. Unité de production TEXALG de Kherrata 25 I.7.1. Historique et définition 25 I.7.2. Généralités sur l’ennoblissement textile 25 I.7.2.1. Procédés et techniques d’ennoblissement 26 I.7.2.2. Méthodes de traitement dans la station d’épuration 31 Chapitre II : Partie Expérimentale II.1. Protocole expérimental 38 II.1.1 Appareillage et matériaux expérimentaux 38 II.1.1.1. Préparation des substrats 38 II.1.1.2. Produits chimiques utilisés 38 II.1.1.3 Préparation des solutions 39 a) Élaboration de ZnO par voie électrochimique via la chronoampérométrie 39 b) Élaboration de Cuâ‚‚O par voie électrochimique via la chronoampérométrie 39 1) La cellule électrochimique 40 2) Appareillage et montage électrochimique 41 3) Techniques électrochimiques utilisées 42 II.1.2. Techniques de caractérisation 44 II.1.2.1. Caractérisation cristallographique par diffraction des rayons X 44 II.1.2.2. Microscopie à force atomique (AFM) 44 II.1.2.3. Microscopie électronique à balayage (MEB) 45 II.1.2.4. Spectrophotométrie UV-visible 46 II.1.2.5. Demande chimique en oxygène DCO 47 II.1.2.6. Demande biochimique en oxygène ???????????????? 47 II.1.2.7. Spectroscopie infrarouge 48 II.1.3. Le polluant organique étudié (Bleu de Méthylène) 48 II.1.3.1. Préparation et étalonnage de BM 49 II.1.4. Détermination du point de charge nulle (Point of Zero Charge - PZC) des couches de ZnO et Cuâ‚‚O 50 Chapitre III : Résultats et discussions III.1. Introduction 52 III.2. Résultats de l’électrodéposition de l’oxyde de zinc sur FTO 52 III.2.1. Caractérisation structurale par DRX de l’oxyde de zinc électrodéposé sur FTO 54 III.2.2. caractérisation morphologique par MEB de l’oxyde de zinc électrodéposé sur FTO 55 III.2.3. Caractérisation optique par spectrophotométrie UV-Vis de l’oxyde de zinc électrodéposé sur FTO 56 III.2.4. Résultats de l’électrodéposition de l’oxyde de cuivre sur FTO 57 III.2.5. Caractérisation structurale par DRX d’oxyde de cuivre électrodéposé sur FTO 58 III.2.6. Caractérisation micrographique par AFM de Cu????O électrodéposé sur FTO 59 III.2.7. Caractérisation optique par spectrophotométrie UV-vis d’oxyde de cuivre Cu????O électrodéposé sur FTO 60 III.3. Application des oxydes photocatalyseurs obtenus à la dégradation de colorant organique bleu de méthylène 61 III.3.1 Application des oxydes photocatalyseurs obtenus à la dégradation de bleu de méthylène 61 III.3.1.1. Détermination du pH isoélectrique de ZnO 61 III.3.1.2. Détermination du point de charge nulle (PZC) du ???????????????? 62 III.3.2. Analyse des spectres FTIR des colorants textiles 63 III.3.2.1. Analyse Infra rouge de colorant dispersé marine 63 III.3.2.2. Analyse Infra rouge de réactif noire 64 III.3.2.3. Analyse Infra rouge de colorant vat olive 65 III.3.2.4. Analyse Infra rouge de bleu de méthylène 66 III.4. Etude de la dégradation photocatalytique de bleu de méthylène en présence de ZnO et de Cu????O 66 III.5. Etude de la dégradation photocatalytique de d’un rejet de l’unité de textile TexAlger en présence de ZnO et de Cu????O 68 III.6. Résultats d’analyses des eaux 70 III.6.1. Les eaux résiduaires 70 III.6.2. Les eaux traitées 72 III.6.3. Interprétation comparative des résultats de la photodégradation 73 Conclusion générale 74 Références bibliographiques 76 Côte titre : MACH/0381 Etude De Traitement Par Photocatalyse Des Colorants Organiques Utilisés Dans L’industrie Textile : Cas De La Société Texalg [document électronique] / Chaima Alihellal, Auteur ; Ikram Abdelounis, Auteur ; Berchi, Abderrahmane, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2025 . - 1vol. (79 f.). Catégories : Thèses & Mémoires:Chimie Mots-clés : Photocatalyse Traitement Des Eaux Colorants Synthétique Oxyde De Cuivre Oxyde Du Zinc Résumé : Dans ce travail, nous avons appliqué la technique de photocatalyse hétérogène pour traiter les eaux usées colorées de l’usine textile TexAlge à Kherrata. Deux oxydes semi-conducteurs, ZnO et Cuâ‚‚O, ont été synthétisés par dépôt chronoampérométrique sur des substrats FTO. La caractérisation structurale par DRX a confirmé la phase hexagonale de type wurtzite pour ZnO et la phase cubique pour Cuâ‚‚O. L’analyse morphologique par MEB, réalisée uniquement pour le ZnO, a révélé une structure en nanobâtonnets bien alignés, en cohérence avec la structure hexagonale. L’efficacité photocatalytique a été évaluée à travers deux essais : la dégradation du bleu de méthylène comme colorant modèle, avec une DCO passant de 25 à 0 mg/L, et le traitement des eaux usées réelles de l’usine, dont la DCO a diminué de 425 à 162 mg/L. Plusieurs analyses physico-chimiques ont été effectuées, notamment le pH, la turbidité, les MES et la conductivité, afin d’évaluer les performances globales des catalyseurs. Note de contenu : Sommaire Remerciement Dédicaces Résumé Sommaire Liste des figures Liste des tableaux Liste des abréviations Introduction générale 01 Chapitre I : Etude bibliographique I.1. Généralités sur la Photocatalyse 03 I.2. Pollution Industrielle 03 I.2.1. Pollution industrielle en Algérie 03 I.2.2. Effet de la pollution industrielle sur les écosystèmes 04 I.3. Types de pollution 04 I.3.1. Pollution de l’air 04 I.3.2. Pollution du sol 04 I.3.3. Pollution de l’eau 05 I.4. Pollution par les colorants 05 I.4.1.Généralités sur les colorants 05 I.4.2. Les colorants textiles 06 I.4.3. Classification des colorants 07 I.4.3.1. Classification chimique 07 I.4.3.2. Classification tinctoriale 08 I.4.3.3. Classification des colorants selon l'unité textile. 09 I.4.4. Impacts environnementaux et risques 10 I.4.5. Législation sur les rejets textiles 11 I.4.6. Procédés de traitement des colorants 11 I.4.6.1. Méthodes physiques 12 I.4.6.2 Méthodes chimiques 12 I.4.6.3. Le traitement biologique 12 I.4.6.4. Les procédés d’oxydation avancée 13 I.5. La photocatalyse 14 I.5.1. Contexte historique 14 I.5.2. Photocatalyse hétérogène 15 I.5.2.1 Généralités 15 I.5.2.2 Principe 15 I.5.2.3. Les avantages et les inconvénients de la photocatalyse 18 I.5.2.4. Choix d'un photocatalyseur 18 I.6. Oxydes de métaux de transition 19 I.6.1. L'oxyde de zinc (ZnO) 19 I.6.1.1. Propriétés cristallographiques de ZnO 20 I.6.1.2. Propriétés physiques 20 I.6.1.3. Propriétés optiques 21 I.6.1.4. Propriétés électriques 21 I.6.1.5. Propriétés catalytiques 21 I.6.1.6. Quelques Applications de ZnO 22 I.6.2. L’oxyde de cuivre (Cu2O) 22 I.6.2.1. Propriétés structurales d’oxyde de cuivre 23 I.6.2.2. Propriétés électriques 24 I.6.2.3. Propriétés optiques 24 I.6.2.4. Applications de l’oxyde de cuivre 24 I.7. Unité de production TEXALG de Kherrata 25 I.7.1. Historique et définition 25 I.7.2. Généralités sur l’ennoblissement textile 25 I.7.2.1. Procédés et techniques d’ennoblissement 26 I.7.2.2. Méthodes de traitement dans la station d’épuration 31 Chapitre II : Partie Expérimentale II.1. Protocole expérimental 38 II.1.1 Appareillage et matériaux expérimentaux 38 II.1.1.1. Préparation des substrats 38 II.1.1.2. Produits chimiques utilisés 38 II.1.1.3 Préparation des solutions 39 a) Élaboration de ZnO par voie électrochimique via la chronoampérométrie 39 b) Élaboration de Cuâ‚‚O par voie électrochimique via la chronoampérométrie 39 1) La cellule électrochimique 40 2) Appareillage et montage électrochimique 41 3) Techniques électrochimiques utilisées 42 II.1.2. Techniques de caractérisation 44 II.1.2.1. Caractérisation cristallographique par diffraction des rayons X 44 II.1.2.2. Microscopie à force atomique (AFM) 44 II.1.2.3. Microscopie électronique à balayage (MEB) 45 II.1.2.4. Spectrophotométrie UV-visible 46 II.1.2.5. Demande chimique en oxygène DCO 47 II.1.2.6. Demande biochimique en oxygène ???????????????? 47 II.1.2.7. Spectroscopie infrarouge 48 II.1.3. Le polluant organique étudié (Bleu de Méthylène) 48 II.1.3.1. Préparation et étalonnage de BM 49 II.1.4. Détermination du point de charge nulle (Point of Zero Charge - PZC) des couches de ZnO et Cuâ‚‚O 50 Chapitre III : Résultats et discussions III.1. Introduction 52 III.2. Résultats de l’électrodéposition de l’oxyde de zinc sur FTO 52 III.2.1. Caractérisation structurale par DRX de l’oxyde de zinc électrodéposé sur FTO 54 III.2.2. caractérisation morphologique par MEB de l’oxyde de zinc électrodéposé sur FTO 55 III.2.3. Caractérisation optique par spectrophotométrie UV-Vis de l’oxyde de zinc électrodéposé sur FTO 56 III.2.4. Résultats de l’électrodéposition de l’oxyde de cuivre sur FTO 57 III.2.5. Caractérisation structurale par DRX d’oxyde de cuivre électrodéposé sur FTO 58 III.2.6. Caractérisation micrographique par AFM de Cu????O électrodéposé sur FTO 59 III.2.7. Caractérisation optique par spectrophotométrie UV-vis d’oxyde de cuivre Cu????O électrodéposé sur FTO 60 III.3. Application des oxydes photocatalyseurs obtenus à la dégradation de colorant organique bleu de méthylène 61 III.3.1 Application des oxydes photocatalyseurs obtenus à la dégradation de bleu de méthylène 61 III.3.1.1. Détermination du pH isoélectrique de ZnO 61 III.3.1.2. Détermination du point de charge nulle (PZC) du ???????????????? 62 III.3.2. Analyse des spectres FTIR des colorants textiles 63 III.3.2.1. Analyse Infra rouge de colorant dispersé marine 63 III.3.2.2. Analyse Infra rouge de réactif noire 64 III.3.2.3. Analyse Infra rouge de colorant vat olive 65 III.3.2.4. Analyse Infra rouge de bleu de méthylène 66 III.4. Etude de la dégradation photocatalytique de bleu de méthylène en présence de ZnO et de Cu????O 66 III.5. Etude de la dégradation photocatalytique de d’un rejet de l’unité de textile TexAlger en présence de ZnO et de Cu????O 68 III.6. Résultats d’analyses des eaux 70 III.6.1. Les eaux résiduaires 70 III.6.2. Les eaux traitées 72 III.6.3. Interprétation comparative des résultats de la photodégradation 73 Conclusion générale 74 Références bibliographiques 76 Côte titre : MACH/0381

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MACH/0381	MACH/0381	Mémoire	Bibliothèque des sciences	Français	Disponible Disponible

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