Catalytic application of decatungstate for photodegradation and selective oxidation of organic compounds - TEL - Thèses en ligne
Thèse Année : 2021

Catalytic application of decatungstate for photodegradation and selective oxidation of organic compounds

Application catalytique du décatungstate pour la photodégradation et l'oxydation sélective de composés organiques

Peng Cheng
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1174281
  • IdRef : 264739930

Résumé

Decatungstate is a kind of highly efficient catalyst/photocatalyst that is wildly used in organic depollution and synthesis. Hence, studying the applications of decatungstate for photodegradation and selective oxidation of organic compounds is of great values and significance. In the first part of this work, the photodegradation of sulfapyridine and sulfasalazine in the presence of sodium decatungstate (NaDT) and H2O2 was investigated. The effects of various parameters such as pH, H2O2 concentration, NaDT concentration and substrate concentration were studied. In the second part of this work, the photodegradation of sulfapyridine in the presence of sodium decatungstate (NaDT)and Potassium Persulfate (PS) was explored. The different reduced NaDT species produced in photocatalytic process, the reaction of generated reduced NaDT species with PS and the photodegradation of sulfapyridine in the presence of NaDT and PS were also studied. In the third part, the ternary catalytic system (NaDT/Fe3O4/H2O2) was constructed to selectively oxidize amine substrates to nitroso compounds. The mechanism of this system was deeply investigated via FTIR, XPS, cyclic voltammetry experiments. The different parameters such as pH, H2O2 concentration, NaDT concentration, amount of Fe3O4 were studied. Finally, in the fourth part and in order to recycle decatungstate, the water insoluble Tetra-n-butylammonium decatungstate (TBADT) was used. Catalytic complex M-T (Fe3O4-TBADT) was prepared to selectively oxidize amine compounds to nitroso compounds. The different parameters such as pH, H2O2 concentration and amount of M-T were deeply studied.
Le décatungstate est un type de catalyseur/photocatalyseur très efficace qui a été largement utilisé dans la dépollution et la synthèse organique. Par conséquent, l'étude de l'application du décatungstate pour la photodégradation et l'oxydation sélective des composés organiques revêt une grande importance. Dans la première partie de ce travail, la photodégradation de la sulfapyridine et de la sulfasalazine en présence de décatungstate de sodium (NaDT) et de H2O2 a été étudiée. Les effets de différents paramètres tels que le pH, la concentration en H2O2, la concentration en NaDT et la concentration en substrat ont été étudiés. Dans la deuxième partie de ce travail, la photodégradation de la sulfapyridine en présence de décatungstate de sodium (NaDT) et de persulfate de potassium (PS) a été explorée. Les différentes espèces réduites de NaDT produites dans le processus photocatalytique, la réaction des espèces réduites de NaDT générées avec le PS et la photodégradation de la sulfapyridine en présence de NaDT et de PS ont également été étudiées. Dans la troisième partie de ce travail, le système catalytique ternaire (NaDT/Fe3O4/H2O2) a été mis en place pour oxyder sélectivement les composés aminés en composés nitroso. Le mécanisme de ce système a été étudié en profondeur via des expériences de FTIR, XPS, voltammétrie cyclique. Les différents paramètres tels que le pH, la concentration en H2O2, la concentration en NaDT, la quantité de Fe3O4 ont été explorés. Dans la quatrième partie et afin de recycler le décatungstate, le Tetra-n-butylammonium decatungstate (TBADT), insoluble dans l’eau, a été utilisé. Le complexe catalytique M-T (Fe3O4-TBADT) a été préparé pour oxyder sélectivement les composés aminés en composés nitroso. Les différents paramètres tels que le pH, la quantité de H2O2 de M-T ont été étudiés.
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Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03813711 , version 1 (13-10-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03813711 , version 1

Citer

Peng Cheng. Catalytic application of decatungstate for photodegradation and selective oxidation of organic compounds. Analytical chemistry. Université Clermont Auvergne, 2021. English. ⟨NNT : 2021UCFAC102⟩. ⟨tel-03813711⟩
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