Chaimaa GOMRI
a soutenu sa thèse le 15 décembre 2023
Advanced Water Remediation: Adsorption and Electrooxidation Techniques for Effective PFAS Treatment
Devant le jury composé de :
– Mme Tatiana BUDTOVA, Directrice de recherche CNRS, Mines Paris-Tech. – Rapporteuse
– M. Volker Abetz, Professeur à Université de Hamburg – Rapporteur
– Mme Karine Groenen-Serrano, Professeur à Université Paul Sabatier-Toulouse – Examinatrice
– M. Ali Trabolsi, Professeur à NYU Abu Dhabi – Examinateur
– M. Jerzy Zajac, Professeur à Université de Montpellier – Examinateur
– M. Marc Cretin, Professeur à Université de Montpellier – Directeur de thèse
– Mme Mona Semsarilar, Directrice de recherche CNRS, Université de Montpellier – Directrice de thèse
Résumé :
Les PFAS, ou substances per- et polyfluoroalkyles, sont des micropolluants persistants qui peuvent s’accumuler dans l’environnement, notamment dans le sol, l’eau et l’air, bien qu’ils ne se dégradent pas facilement. Divers problèmes de santé ont été liés à l’exposition aux PFAS, ce qui fait de leur présence dans l’eau une préoccupation mondiale croissante. Ces substances contaminent l’eau par plusieurs sources, telles que les rejets industriels, les décharges, les mousses d’extinction d’incendie et les stations d’épuration des eaux usées. Cette thèse s’articule autour de l’évaluation de deux approches pour remédier à la contamination de l’eau par les
PFAS : L’adsorption en utilisant des films à base de cellulose nanocristalline (CNC), et la dégradation par électro-oxydation anodique. Pour améliorer l’affinité de CNC à adsorber les PFAS, trois approches de modification différentes ont été appliquées. Ainsi, la dégradation des PFAS par électro-oxydation anodique a été évaluée en utilisant une anode à base d’oxyde de titane sous-stœchiométrique (Ti4O7). L’efficacité de l’anode Ti4O7 en dégradation des PFAS a été évaluée en utilisant deux différentes configurations : une anode plane et une membrane électrochimique réactive (REM).
Abstract:
PFAS, or per- and polyfluoroalkyl substances, are persistent micropollutants that can accumulate in the environment, including soil, water, and air. Furthermore, they are not easily degradable. Various health issues have been linked to exposure to PFAS, making their presence in water a growing global concern. These substances contaminate water through multiple sources, such as industrial discharges, landfills, firefighting foams, and wastewater treatment plants. This thesis evaluates two approaches for remediating PFAS contamination: Adsorption using films based on nanocrystalline cellulose (CNC) and degradation by anodic electro- oxidation using a Magnéli phase-based anode. To enhance the adsorption capability of CNC for PFAS, three different modification approaches have been applied. The degradation of PFAS through anodic electro-oxidation has been assessed using sub-stoichiometric titanium oxide(Ti4O7) anode. The efficiency of the Ti4O7 anode in degrading PFAS has been examined using two anode configurations: plate configuration and reactive electrochemical membrane (REM)
