| Titre : | Synthèse et étude de l’activité photocatalytique de titanate de baryum dopée. |
| Auteurs : | Halima Khair, Auteur ; Lynda Djoudi, Directeur de thèse |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2024 |
| Format : | 1 vol. (94 p.) / ill., couv. ill. en coul / 30 cm |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Mots-clés: | Perovskit - Irradiation solaire -Violet cristallin (CV) -Photocatalyseur – Polluants organiques |
| Résumé : |
Il y a quelques années, les efforts de recherche visant à faire progresser la photocatalyse utilisant des semi-conducteurs pour la purification de l’eau et de l’air se sont considérablement accrus. Dans cette étude, nous nous sommes concentrés sur la synthèse de matériaux de type pérovskite par la méthode du solide, avec des ajustements de la composition. Plus précisément, nous avons entrepris un remplacement partiel sur le site A de la pérovskite BaTiO3, aboutissant au développement de composés Ba1-xWxTiO3, où x est égal à 0,03. Diverses techniques, dont la spectroscopie IR et UV-Visible, ont été utilisées pour analyser la structure de ces matériaux. De plus, l’énergie de la bande interdite du produit synthétisé a été déterminée. Pour évaluer l'activité photocatalytique, nous avons utilisé une solution de colorant cristal violet (CV) comme polluant organique modèle et évalué sa dégradation sous irradiation solaire. La constante de vitesse calculée, kapp, s'est avérée être de 0,00862 min-1, ce qui indique un niveau élevé d'efficacité photocatalytique. Le catalyseur a atteint un taux de dégradation impressionnant de 96 %. |
| Sommaire : |
I. Introduction ....5 II. Définition de la céramique ....5 III. Déférents types de la céramique ....6 III.1. Les céramiques traditionnelles ....6 III.2. Les céramiques techniques ....6 III.3. Propriétés des céramiques ....7 IV. Le titanate de baryum ....8 IV.1. Définition ....8 IV.2. Les solutions solides dérivées de BaTiO3 ....8 IV.3. Description de la structure pérovskite de titanate de baryum BaTiO3 ....9 IV.3.1. Structure pérovskite idéale ....9 a) Les pérovskites simples ....10 b) Les pérovskites complexes ....10 IV.3.2. Conditions de stabilité d'une structure pérovskite ....10 a) Facteur de tolérance t ....10 b) L'ionicité des liaisons anions-cations ....11 V. Méthodes de synthèses ....11 V.1.Synthèses par réaction à la voie solide ....11 V.2.La méthode sol-gel ....12 V.3.La coprécipitation ....13 V.4.La méthode hydrothermal ....14 VI. Les applications de BaTiO₃ ....15 VII. Méthodes de caractérisation ....16 VII.1 Spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourrier « IRTF » ....16 VII.1.1. Principe ....16 VII.1.2. Appareillage ....17 VII.1.3. Analyse des spectres IRTF ....17 VII.2. La spectroscopie UV-Visible ....18 VII.2.1. Définition ....18 VII.2.2. Principe ....18 VII.2.2. Appareillage ....19 VII.2.3 Loi de Beer-Lambert ....19 Chapitre II : Généralités sur les colorants et la photocatalyse I. Introduction ....27 II. Généralités sur les colorants ....27 II.1. Définition ....27 II.2. Les colorants naturels ....27 II.2.1. Colorants d‘origine végétale ....27 II.2.2. Colorants d‘origine animale ....28 II.2.3. Colorants d‘origine minérale ....28 II.3. Colorants synthétiques ....29 II.3.1. Les colorants textiles ....29 II.3.2. Les colorants alimentaires ....30 II.4. Cristal violet ....31 II.4.1. Définition ....31 II.4.2. Utilisation de cristal violet ....31 II.4.3. Toxicité de cristal violet ....32 III. La photocatalyse hétérogène ....32 III.1. Définition ....32 III.2. Principe de la photocatalyse hétérogène ....33 III.3. Structure électronique des solides ....34 III.3.1. Selon les propriétés électriques ....34 a) Conducteur ....34 b) Isolant ....34 c) Semi-conducteur ....34 III.3.2. Selon la valeur de l‘énergie de gap Eg....34 a) Conducteur ....34 b) Isolant ....34 c) Semi-conducteur ....34 III.3.3. Rappel sur les semi-conducteurs ....35 a) Différents types de semi-conducteurs ....35 III.4. Paramètres influençant la photocatalyse ....37 III.4.1. Des paramètres réactionnels ....37 III.4.2. Des paramètres liés aux caractéristiques du photo-catalyseur ....37 III.5. Domaines d‘application de la photocatalyse ....37 Chapitre III : Résultats et discussions I. Introduction ....42 II. La synthèse de poudre Ba0,9 7W0,03 TiO3 ....42 II.1. Les produits de départ ....42 a) Carbonate de baryum BaCO3 ....42 b) Oxyde de titane TiO2 ....43 c) Oxyde de tungstène....43 II.2. Préparation de poudre....44 a) Les matières premières....44 b) Mélange et broyage....44 c) Calcination....44 III. Analyse par spectrométrie Infrarouge FTIR....45 IV. Test de photocatalyse....46 IV.1. Préparation de colorant....46 IV.2. Protocole de photocatalyse....47 V. Caractérisation du photo-catalyseur BWT....49 V.1.Analyse infrarouge à transformer de Fourier....49 V.2.Analyse par UV-Visible....50 V.3.Analyse photocatalytique....52 V.3.1. Evaluation de l’activité photocatalytique de Ba0,97 W0,03 TiO3....52 V.3.2. Interprétation cinétique de la décoloration du CV....54 Conclusion générale....57 |
| Type de document : | Mémoire master |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| MCH/640 | Mémoire master | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
