Résumé
Les traitements ultrasonores peuvent être réalisés dans une large gamme de conditions opératoires permettant ainsi de générer des effets physiques et chimiques dans des milieux aussi bien à température ambiante qu’en conditions hydrothermales.Grâce à ces spécificités, la sonochimie apparait comme une technique particulièrement intéressante pour la préparation de matériaux de nature chimique variée et permet la conception de voies de synthèses innovantes. Différents protocoles ont ainsi été développés au sein de notre laboratoire mettant notamment en œuvre la réduction sonochimique de métaux nobles mono ou bimétalliques sur des supports polymériques thermosensibles de taille contrôlée sans ajouts de réactifs. Ces matériaux ont ensuite été utilisés comme agents porogènes et vecteurs de la phase active pour la synthèse de catalyseurs supportés à porosité hiérarchique et à designs originaux [1-2]. Une autre approche que nous avons étudiée concerne l’élaboration de nanomatériaux de type cœur coquille Ti@TiO2 obtenus au cours d’un traitement sonohydrohtermal à 200 °C sous 13 bar et irradiation ultrasonore simultanée à 20 kHz. Les propriétés optiques spécifiques de ces catalyseurs ont ensuite été exploitées pour la génération d’hydrogène au cours de l’irradiation, dans le visible et le proche infrarouge, de solutions aqueuses en présence de composés organiques sacrificiels [3].L’utilisation du phénomène de cavitation acoustique ne se limite cependant pas à la synthèse de matériaux et permet également d’envisager des applications en sonocatalyse et en particulier pour les réactions d’oxydation et de dégradation des polluants organiques. En effet, la génération in situ d’espèces oxydantes réactives et peu sélectives comme les radicaux OH·, permet de considérer la sonochimie comme une technique d’oxydation avancée pour la décontamination des effluents aqueux. Cependant, les quantités de radicaux formés restent généralement faibles, de l’ordre de la µmol.min-1, et ne permettent de traiter que des effluents faiblement pollués. Ainsi, différentes études au sein de notre laboratoire ont mis en évidence que le phénomène de cavitation acoustique permettait d’activer certains catalyseurs comme Co3O4/TiO2 pour la défonctionalisation de l’EDTA ou bien d’augmenter les performances catalytique de Pt/TiO2 au cours de la minéralisation des acides carboxyliques à 40 °C en présence d’oxygène sous irradiation ultrasonore à haute fréquence [4-5].[1]. Salazar A. F. S., Chave T., Ayral A., Nikitenko S. I., Hulea V., Kooyman P. J., Tichelaar F. D., Perathoner S. et Lacroix-Desmazes P., 2016, Micropor. Mesopor. Mat., 234, 207-214.[2]. Salazar A. F. S., Chave T., Ayral A., Nikitenko S. I., Hulea V., Kooyman P. J., Tichelaar F. D., Perathoner S. et Lacroix-Desmazes P., 2018, Micropor. Mesopor. Mat., 256, 227-234.[3]. Nikitenko S.I., Chave T., Cau C., Brau H-P., Flaud V., 2015, ACS Catal., 5, 4790-4795.[4]. Chave T., Navarro N. M., Pochon P., Perkas N., Gedanken A. et Nikitenko S. I., 2015, Catal. Today, 241, 55-62[5]. L. Parizot, T. Chave, M.E. Galvez, H. Dutilleul, P. Da Costa et S. I. Nikitenko, 2019, Appl. Catal. B, 241, 570-577