Potential applications of solar reactions photocatalysed by the decatungstate anion

¹ Institut de Chimie des Substances Naturelles, avenue de la Terrasse, 91198 Gif-sur-Yvette, France
² PPSM, URA 1906, 61 avenue du Président Wilson, 94235 Cachan cedex, France
³ Plataforma Solar de Almeria, P.O. Box 22, 04200 Tabernas, Almeria, Spain

Abstract

Two potential applications of photocatalysed reactions in the presence of the decatungstate anion W₁₀O₃₂^4- under solar ligth irradiation were explored. Firstly, we investigated the possibility offered by alkane fonctionalisation. By irradiation with [ (tBut)₄N] ₄W₁₀O₃₂, cyclohexane was converted into cyclohexanone and cyclohexane hydroperoxide, which give cyclohexanol after reduction. A small amount of polyoxygenated products is also formed. Secondly, we studied the potential of Na₄W₁₀O₃₂ to act as a photocatalyst for water depollution processes. Several phenols and pesticides, especially atrazine, were used as substrates and the results were compared to those obtained in the presence of TiO₂. Since neither TiO₂ nor Na₄W₁₀O₃₂ lead to the total mineralisation of atrazine, we made an attempt for integrating photo- and biodegradation processes in order to achieve the total mineralisation of the pollutant.

Résumé

Deux applications potentielles des réactions photocatalysées par l'anion décatungstate W₁₀O₃₂^4- sous irradiation solaire ont été explorées. Premièrement, nous avons examiné les possibilités offertes pour la functionalization des alcanes. Par irradiation en présence de [ (tBut)₄N] ₄W₁₀O₃₂, le cyclohexane est converti directement en cyclohexanone et en hydroperoxyde, qui produit après réduction du cyclohexanol. Une petite quantité de produits polyoxygénés est également formée. Deuxièmement, nous avons étudié les potentialités d'action de Na₄W₁₀O₃₂ en tant que photocatalyseur pour la dépollution des eaux. Différents phénols et pesticides, dont l'atrazine, ont été utilisés comme substrats et les résultats comparés à ceux obtenus en présence de TiO₂. Ni TiO₂, ni Na₄W₁₀O₃₂ ne conduisant à la minéralisation de l'atrazine, nous avons essayé d'intégrer photo- et biodégradation dans le but d'obtenir la minéralisation totale du polluant.