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FIGURE 10 : SCHEMA DE PRINCIPE DE LA PHOTOCATALYSE.
III.3. Le modèle de Langmuir Hinshelwood (LH)
L’importance de l’étape initiale d’adsorption du composé à dégrader à la surface du photocatalyseur est mise en évidence par l’utilisation du modèle de Langmuir Hinshelwood.
C’est un modèle cinétique en catalyse hétérogène reliant la vitesse de disparition d’un composé à
sa concentration en solution. Il est souvent employé pour décrire des réactions catalytiques ayant
lieu entre deux espèces adsorbées sur une surface. C’est le cas de la photo catalyse.
Les composés dégradés par la réaction photocatalytique sont ceux qui se trouvent adsorbés en
surface du catalyseur, car ils peuvent entrer en contact avec les espèces radicalaires oxydantes (par
exemple °OH) générées à la surface du photo-catalyseur excité.
Les hypothèses sur lesquelles est fondé ce modèle sont les suivantes :
- à l’équilibre, le nombre de sites d’adsorption est fixe ;
- une seule molécule de substrat est adsorbée par site d’adsorption ;
- l’énergie d’adsorption est identique pour tous les sites d’adsorption et indépendante du taux
de recouvrement de la surface ;
- la vitesse d’adsorption est supérieure aux vitesses des autres réactions secondaires du substrat
en solution ;
- les sites d’adsorption ne sont pas définitivement liés au substrat et peuvent être libérés après
réaction du substrat.