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.
La 3D n’est pas disponible dans ce navigateur ; la courbe et les calculs fonctionnent quand même.
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.
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.
Le procédé
De la poudre à l’eau épurée
- Synthèse par co-précipitation des sulfates, puis calcination à 800–900 °C pendant 6 h.
- Adsorption : 30 min dans l’obscurité pour que la tétracycline se fixe sur la poudre.
- Irradiation solaire : la lumière crée des paires électron-trou ; les trous h⁺ et les radicaux O₂•⁻ oxydent l’antibiotique.
- Suivi par spectrophotométrie à 355 nm, puis ajustement cinétique (second ordre).
Les outils
Calculez avec vos propres mesures
Cinétique
Simulateur, ajustement de vos mesures (1er et 2nd ordre, R², SSE, ARED) et vérification d’un tableau de résultats.
Ouvrir → 02Caractérisation
Gap optique (Tauc), Mott–Schottky, pH de charge nulle, diagramme de bandes et radicaux, impédance.
Ouvrir → 03Comparaison
ZnAl₂O₄ et MgAl₂O₄ côte à côte : propriétés, vitesse, espèces actives et réutilisation.
Ouvrir →Sources
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