Photocatalyse solaire · traitement de l’eau

Le soleil peut détruire un antibiotique dans l’eau. Regardez.

Un catalyseur en poudre, la lumière du soleil, et la tétracycline disparaît. Simulation fondée sur les constantes mesurées par l’USTHB sur ZnAl₂O₄ et MgAl₂O₄.

0 min

Faites tourner la scène à la souris ou au doigt. Concentration : modèle du second ordre publié, C = C₀/(1 + k₂·C₀·t), avec k₂ interpolé entre les lignes des tableaux des articles. Le nombre de molécules et la couleur de la solution suivent la concentration.

Surface de réponse 3D

Plus il y a d’antibiotique, plus la dégradation ralentit

Chaque point de la surface est la fraction de tétracycline restante après un temps d’irradiation donné, pour une concentration initiale donnée. Les zones jaunes en restent chargées, les zones bleues sont épurées.

À concentration égale, ZnAl₂O₄ descend plus vite : sa constante k₂ est environ 2,5 fois plus grande vers 12 mg/L.

Glisser pour tourner · molette pour zoomer
Maille cubique, structure idéale

Structure cristalline

Une spinelle AB₂O₄

Les deux catalyseurs ont la même charpente : chaque atome A (Zn ou Mg) est entouré de 4 oxygènes (tétraèdre), chaque aluminium de 6 (octaèdre). 56 atomes par maille cubique.

A (tétraèdre) Al (octaèdre) O

Le procédé

De la poudre à l’eau épurée

  1. Synthèse par co-précipitation des sulfates, puis calcination à 800–900 °C pendant 6 h.
  2. Adsorption : 30 min dans l’obscurité pour que la tétracycline se fixe sur la poudre.
  3. Irradiation solaire : la lumière crée des paires électron-trou ; les trous h⁺ et les radicaux O₂•⁻ oxydent l’antibiotique.
  4. Suivi par spectrophotométrie à 355 nm, puis ajustement cinétique (second ordre).

Les outils

Calculez avec vos propres mesures

Sources

ZnAl₂O₄ · 2021 Kinetic and mechanism studies of tetracycline photodegradation using synthesized ZnAl₂O₄ A. Hemmi, M. Belmedani, E. Mekatel, R. Brahimi, M. Trari. Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis, 2021. doi.org/10.1007/s11144-021-02114-5
MgAl₂O₄ · 2025 Characterization of MgAl₂O₄ semiconductor prepared by co-precipitation route: application as photocatalyst for tetracycline degradation A. Hemmi, M. Belmedani, E. Mekatel, A. M. Djaballah, Z. Sadaoui, B. Brahimi, M. Trari. J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 36:217, 2025. doi.org/10.1007/s10854-025-14281-5

Tout s’exécute dans votre navigateur : les mesures que vous collez ne sont envoyées nulle part. Les valeurs publiées sont recopiées des tableaux des articles ; les jeux d’exemple générés sont signalés comme tels.