Les polyoxométallates (POMs) sont des composés inorganiques qui se composent d'oxyanions de métaux de transition tels que le tungstène (W), le molybdène (Mo), et le vanadium (V), formant des structures de grande taille et variées. Ces composés présentent une grande variété de propriétés redox, catalytiques et de surface, ce qui les rend utiles dans de nombreux domaines, y compris la dépollution de l'eau.
Les méthodes de dépollution de l'eau utilisant les POMs exploitent principalement leurs propriétés catalytiques pour l'oxydation avancée et la réduction des polluants. Voici quelques-unes des applications les plus notables des POMs dans le traitement de l'eau :
1. Oxydation avancée : Les POMs peuvent agir comme photocatalyseurs sous irradiation UV ou visible pour générer des espèces réactives d'oxygène, telles que les radicaux hydroxyle. Ces espèces réactives peuvent dégrader des polluants organiques persistants, tels que les colorants, les pesticides et les produits pharmaceutiques, en produits moins nocifs ou en dioxyde de carbone et en eau.
2. Réduction des métaux lourds : Certains POMs peuvent réduire les ions métalliques toxiques en formes moins toxiques. Par exemple, ils peuvent réduire l'hexavalent chrome (Cr(VI)) en trivalent chrome (Cr(III)), qui est moins mobile et moins toxique.
3. Adsorption : Les POMs modifiés peuvent être utilisés comme adsorbants pour piéger certains polluants, tels que les métaux lourds et les radionucléides, grâce à leurs structures poreuses et à leur grande surface spécifique.
4. Désinfection de l'eau : Les propriétés antimicrobiennes des POMs leur permettent de tuer ou d'inhiber la croissance de microorganismes pathogènes dans l'eau.
5. Électrochimie : Les POMs peuvent être incorporés dans des électrodes pour améliorer la dégradation électrochimique des polluants organiques ou pour la récupération de métaux précieux.
6. Floculation : Certains POMs peuvent servir de coagulants ou de floculants pour agglomérer et précipiter les particules en suspension et les colloïdes dans l'eau.
En termes de produits commerciaux ou de systèmes de traitement utilisant les POMs, il existe des membranes filtrantes modifiées avec des POMs, des électrodes pour systèmes électrochimiques, ou des photocatalyseurs POMs intégrés pour des réacteurs de traitement de l'eau. Toutefois, l'utilisation des POMs à grande échelle dans le traitement de l'eau est encore en développement, et la production à grande échelle, la stabilité à long terme, et la récupération des POMs après traitement sont des défis actuels dans ce domaine de recherche.
