Élimination d'acides aminés par complexation avec des composés calixarèniques et par dégradation photocatalytique

Abstract

Les acides aminés peuvent se retrouver dans les eaux lors de la filtration d'agents biologiques ou lors de traitement de composés anthropogéniques. Au premier abord ces composés ne sont pas toxiques, cependant, ils peuvent être à l'origine d'odeur ou encore favoriser la formation de biofilms. La thèse s'est alors intéressée à l'élimination d'acides aminés d'une part par adsorption sur des adsorbants sélectifs, les calixarènes, et d'autre part par dégradation photocatalytique. La première partie porte sur la rérention des trois acides aminés ( Tryptophane, Phénylalanine et Histidine ) par des calixarènes. La complexation est notablement influencée par la taille du calixarène mais peu par le pH de l'eau d'alimentation. Des essais avec des rapports molaires complexant-complexé de type 1 : 1 et de type 5 : 1 ont été réalisés. Une rétention complète est obtenue après 6 heures en utilisant le p-tert-butylcalix[8]arène. La régénération des macrocycles a également été étudié. Le taux de récupération des macrocycles dépasse 95%. La seconde partie de la thèse a eu pour objectif d'étudier les efficacités du procédé photocatalytique pour dégrader trois acides aminés ( AA) aromatiques ( la phénylalanine, la tirosine et le tryptophane ), deux acides aminés linéaires ( l'alenine et la glycine ) et un intermédiaire commun à ces AA, l'acide oxamique. les cinétiques d'adsorption, de dégradation et la quantification des voies initiales majoritaires, hydroxylation, décarboxylation et de-azotation ont été évaluées. L'effet du pH et du flux lumineux sur les cinétiques de dégradation de phénylalamine et sur les voies d'hydroxylation de deux de ces AA ( la phénylalanine et le tryptophane ) a également été étudiéAmino-acids ( AA ) can be found in water during the filtration of biological agents or during the treatment of anthropogenic compounds. These organic compounds are not toxic, however, they can be at the origin of odour or support the formation of biofilms.The objectives of the thesis are to study the removal of these amino-acids by complexation on calixarenes which are selective adsorbents and by photocatalytic treatment. The first part relates to the retention of three amino-acids ( Tryptophan, Phenylalamine and Histidine ) by calixarenes. The complexation is considerably influenced by the size of calixarenes but few by the pH of the solution what makes it possible to work to pH of feed water. Tests with molar ratios calixarenes/AA of 1 : 1 and of 5 : 1 was carried out. A complete retention is obtained after 6 hours by using the p-tert-butylcalix[8]arene structure. The regeneration of the macrocycles was also studied. The rate of recovery of the macrocycles exceeds 95%.The second part of the thesis aimed to study the efficiency of the photocatalytic process to degrade three aromatic amino acids ( Phenylalanine, Tyrosin and Tryptophan ), two linear amino acids ( Alanine and Glycine ) and a common intermediate compound to these to these AA, the oxamic acid. The kinetics of adsorption, of degradation and the quantification of the main initial pathways, hydroxylation, decarboxylation and de-azotation were evaluated. The effect of the pH and irradiation on the kinetics of decomposition of phenylalamine and on the ways of hydroxylation of pheneylalamine and tryptophan was also studiedLYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocSudocFranceF