Les dérivés du fluoroarène (FA) reçoivent de plus en plus d'attention en raison de leurs applications généralisées dans la synthèse de produits pharmaceutiques, agrochimiques et de composés organiques dotés de fonctions spéciales. Cependant, en raison de leurs larges applications, les AF rejetés dans les eaux usées industrielles provoquent une grave pollution environnementale.
La toxicité, la persistance et la bioaccumulation des AG présentent des risques considérables pour les écosystèmes et la santé humaine. Par exemple, en tant qu'AF typique, le 4-fluorophénol (4-FP) est reconnu comme cancérigène dans le registre des effets toxiques des substances chimiques.
Une équipe de recherche dirigée par le professeur Can Li de l'Institut de physique chimique de Dalian, de l'Académie chinoise des sciences, a signalé un processus synchrone de défluoration-oxydation pour une dégradation efficace des AF avec photoélectrocatalyse (PEC). L'approche a été couplée à la défluoration par photolyse avec des processus d'oxydation initiés par •OH.
Les résultats sont publiés dans le Chinese Journal of Catalysis
Il y a deux défis fondamentaux à relever en ce qui concerne la dégradation des AF. Premièrement, le clivage des liaisons C‒F, qui est essentiel pour éviter la formation de sous-produits fluorés toxiques ou persistants. Deuxièmement, l’oxydation complète des intermédiaires défluorés, tels que les dérivés aromatiques ou aliphatiques, indispensable pour permettre la dépollution du milieu aquatique. Un processus efficace d'élimination des FA doit atteindre à la fois une efficacité de défluoration élevée et une activité d'oxydation élevée.
Bien que de nombreux efforts aient été déployés pour développer des méthodes de dégradation des AF, le clivage des liaisons C‒F à l'aide d'oxydants déficients en électrons dans des conditions oxydatives est inefficace en raison de la forte électronégativité du fluor. En outre, l'application du procédé de défluoration par réduction est limitée en raison du coût élevé et des conditions de réaction strictes, telles que l'exigence de catalyseurs à base de métaux nobles ou d'une atmosphère inerte. Par conséquent, il est urgent de développer des technologies efficaces et respectueuses de l'environnement pour la dégradation complète des AG dans les eaux usées dans des conditions douces.
Dans leur étude, les chercheurs ont obtenu à la fois une défluoration efficace et une élimination du COT (toutes deux supérieures à 99,9 %) dans des conditions douces. Leur article décrit le système pilote à grande échelle qu'ils ont conçu pour démontrer le traitement approfondi des FA pour une application pratique.
Plus d'informations : Haibo Chi et al, Un processus synchrone de défluoration-oxydation pour une minéralisation efficace des fluoroarènes avec photoélectrocatalyse, Chinese Journal of Catalysis (2023). DOI :10.1016/S1872-2067(23)64559-0
Fourni par l'Académie chinoise des sciences
