Étude comparative des systèmes Fe(III)/H2O2 et Fe(III)/S2O82- modifiés par la catéchine pour la dégradation de l'aténolol

Les procédés du persulfate activé au Fe(III) (PS) et du H2O2 modifié par la catéchine (CAT) se sont avérés efficaces pour dégrader les contaminants. Dans cette étude, les performances, le mécanisme, les voies de dégradation et la toxicité des produits des systèmes PS (Fe(III)/PS/CAT) et H2O2 (Fe(III)/H2O2/CAT) ont été comparés en utilisant l'aténolol (ATL) comme contaminant modèle.

91,0 % de la dégradation de l'ATL a été atteinte après 60 min dans le système H2O2, ce qui était beaucoup plus élevé que celui du système PS (52,4 %) dans les mêmes conditions expérimentales. CAT pouvait réagir directement avec H2O2 pour produire de petites quantités de HO• et l'efficacité de dégradation d'ATL était proportionnelle à la concentration de CAT dans le système H2O2. Cependant, la concentration optimale de CAT était de 5 μM dans le système PS. La performance du système H2O2 était plus sensible au pH que celle du système PS. Des expériences d'extinction ont été menées indiquant que SO4•- et HO• étaient produits dans le système PS tandis que HO• et O2•- représentaient la dégradation de l'ATL dans le système H2O2. Sept voies avec neuf sous-produits et huit voies avec douze sous-produits ont été proposées respectivement dans les systèmes PS et H2O2. Des expériences de toxicité ont montré que les taux d'inhibition des bactéries luminescentes étaient tous deux diminués d'environ 25 % après 60 minutes de réaction dans deux systèmes. Bien que le résultat de la simulation logicielle ait montré que peu de produits intermédiaires des deux systèmes étaient plus toxiques que l'ATL, mais leurs quantités étaient inférieures de 1 à 2 ordres de grandeur à l'ATL. De plus, les taux de minéralisation étaient respectivement de 16,4 % et 19,0 % dans les systèmes PS et H2O2.

• Auteurs : Jiaying Yan, Marcello Brigante, Gilles Mailhot, Wenbo Dong, Yanlin Wu
• Journal : Chemosphere, Volume 329, 2023, 138639,
• DOI : https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2023.138639
• Mots clés : Polyphenol; Persulfate; Hydrogen peroxide; Fenton-like; Radicals