Une approche innovante propose de conjuguer séparation physique et dégradation photocatalytique au sein d’une architecture polymère hybride pour éliminer les résidus pharmaceutiques des milieux aqueux. Des membranes poreuses ont été synthétisées par inversion de phase à partir d’un mélange intime de poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA) et de poly(acrylate de pentafluorophényle) (pPFPA). Afin de doter le matériau de propriétés réactives sans compromettre son intégrité, une faible fraction de nanoparticules de dioxyde de titane, préalablement modifiées par des groupements aminosilanes, a été ancrée de manière covalente à la matrice polymère via la formation de liaisons amides. Cette stratégie d’immobilisation chimique prévient tout relargage particulaire lors de l’opération. Parallèlement, l’incorporation d’agents porogènes polymères de haute masse molaire, tels que le poly(éthylène glycol) (PEG) et la polyvinylpyrrolidone (PVP), module la cinétique de séparation de phase et réprime la genèse de macrovides. Il en résulte une morphologie asymétrique dense, caractérisée par un réseau de pores affinés et une affinité aqueuse de surface fortement accrue. Face à un cocktail de polluants récalcitrants comprenant le diclofénac, l’ibuprofène et le métoprolol, les mécanismes de rétention opèrent en synergie. Si l’exclusion stérique n’assure qu’une filtration mineure en flux croisé, l’adsorption pilotée par les interactions intermoléculaires capture une proportion significative des solutés. Or, sous irradiation ultraviolette, la composante photocatalytique génère des radicaux hydroxyles hautement oxydants provoquant la minéralisation totale des composés adsorbés en un laps de temps remarquablement restreint. Ce procédé intégratif ouvre des perspectives industrielles majeures pour le traitement tertiaire sécurisé des effluents, garantissant une dépollution absolue sans génération de rejets secondaires.
Nature