![Synthèse et caractérisation de l'hétérojonction [BIT dopé/ BFT] et son effet sur les propriétés photocatalytiques](./styles/zen/images/no_image.jpg)
| Titre : | Synthèse et caractérisation de l'hétérojonction [BIT dopé/ BFT] et son effet sur les propriétés photocatalytiques |
| Auteurs : | Chaima BENBRIKA, Auteur ; Hayet Menasra, Auteur |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2024 |
| Format : | 1VOL.(125p) / ill.couv.ill.en coul / 30cm |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Mots-clés: | Hétérojonction, Energie de gap, Aurivillius BIT, 8%Fe-BT, sels fondus. |
| Résumé : |
Cette étude porte sur les photocatalyseurs à hétérojonction à base d'Aurivillius Bi4Ti3O12 (BIT) et de pérovskites BaTiO3 (BT) dopées, synthétisés par la méthode des sels fondus. Les analyses ont permis de caractériser la structure cristalline, la composition chimique, ainsi que les propriétés optiques et structurales de chaque matériau et de comprendre les mécanismes photocatalytiques impliqués. Les analyses DRX ont confirmé la structure cristalline orthorhombique de l'Aurivillius BIT dopé et la structure cubique de la pérovskite 8%Fe-BT. L'hétérojonction BIT dopé/8%Fe-BT présente des structures cristallines à la fois orthorhombique et cubique. Les spectres IRTF et Raman ont apporté des informations précieuses sur la composition chimique et les liaisons moléculaires, confirmant les résultats obtenus par DRX. Les observations MEB ont révélé des microstructures en forme de plaques pour le BIT dopé et des particules octaédriques pour la pérovskite 8%FeBT, tandis que l'hétérojonction BIT dopé/8%Fe-BT contient des particules octaédriques sur des plaques de Bi4Ti3O12. Les analyses EDS ont confirmé la présence des éléments désirés dans chaque échantillon. Les résultats montrent que l'Aurivillius BIT dopé a des bandes interdites entre 2,25 et 2,97 eV, la pérovskite 8%Fe-BT présente une bande interdite de 2,85 eV, et l'hétérojonction BIT dopé/8%Fe-BT a des bandes interdites entre 2,37 et 2,66 eV. Les tests de dégradation photocatalytique indiquent une efficacité de dégradation plus élevée pour l'Aurivillius BIT dopé, et de bonnes performances pour la pérovskite 8%Fe-BT, mais l'hétérojonction BIT dopé/8%Fe-BT montre des propriétés potentiellement limitantes pour ses performances. |
| Sommaire : |
I.1. Introduction 7 I.2. Photocatalyse dans les Procédés d'Oxydation Avancée 7 I.2.1. Photocatalyse : principes et mécanismes 7 I.3. Hétérojonctions des photocatalyseurs 10 I.3.1. Différentes hétérojonctions des Photocatalyseurs 10 I.3.1.1. L’hétérojonction semi-conducteur-semi-conducteur 11 I.3.1.2. L’hétérojonction semi-conducteurs-métal 11 I.3.1.3. L’hétérojonction semi-conducteurs-carbone 12 I.3.1.4. L’hétérojonction multi-composant 13 I.3.2. Méthodes de synthèse et préparation des photocatalyseurs à hétérojonctions 13 I.3.3. Différents types d’hétérojonctions à base d’Aurivillius BIT 13 I.3.3.1. Structure Aurivillius Bi4Ti3O12 13 I.3.3.2. Nano-composites à hétérojonction BIT-métal 14 I.3.3.3. Nano-composites à hétérojonction BIT-oxyde métallique 15 I.3.3.4. Nano-composites à hétérojonction BIT-carbone 17 I.3.3.5. Nano-composites à hétérojonction BIT- Pyrochlore 19 I.3.3.6. Nano-composites à hétérojonction BIT-pérovskite 20 I.4. Application des photocatalyseurs à hétérojonction 21 I.4.1. Réduction du CO2 21 I.4.2. Réduction des métaux lourds 23 I.4.3. Production d'hydrogène 25 I.4.4. Propriétés antimicrobiennes 26 I.4.5. Dégradation des colorants 27 I.5. Conclusion 28 Références 29 CHAPITRE II : Méthodologie expérimentale et instrumentation II.1. Introduction 41 II.2. Synthèse par la méthode des sels fondus 41 II.2.1. Synthèse d’Aurivillius tri-couches Bi4Ti3O12 dopé et pérovskite 8%Fe -BT 43 II.2.1.1. Synthèse des Composés Aurivillius tri-couches dopé BFT1, BBT2 et BBFT3 44 II.2.1.2. Synthèse de pérovskite 8%Fe-BT 46 II.2.2. Synthèse de composites à hétérojonction entre BIT- dopés et 8%Fe-BT 46 II.3. Méthodes de caractérisation des précurseurs et des composites 47 II.3.1. Analyse par diffraction des rayons X 47 II.3.2. Analyse par spectroscopie Raman 49 II.3.3. Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) 50 II.3.4. Microscopie électronique à balayage (MEB) 51 II.3.5. Spectroscopie d'absorption ultraviolet-visible (UV-Vis) 53 II.4. Dégradation photocatalytique du colorant 54 II.4.1. Courbe d'étalonnage 54 II.4.2. Cinétique des réactions photocatalytiques 55 II.4.3. Analyse des espèces actives (scavengers) 56 II.5. Conclusion 56 Références 57 CHAPITRE III : L’étude structurale et morphologique de BIT dopé, 8%Fe-BT et le composite BIT dopé / 8%Fe-BT III.1. Introduction 62 III.2. Aurivillius BIT dopé 63 III.2.1. Analyse DRX de BIT dopé 63 III.2.2. Analyse IRTF de BIT dopé 66 III.3.3. Analyse Raman de BIT dopé 67 II.2.4. Analyse MEB/EDS de BIT dopé 68 III.3. Pérovskite 8%Fe-BT 71 III.3.1. Analyse DRX de 8%Fe-BT 71 III.3.2. Analyse IRTF de 8% Fe-BT 73 III.3.3. Analyse Raman de 8%Fe-BT 73 III.3.4. Analyse MEB/EDS de 8%Fe-BT 75 III.4. L’hétérojonction BIT dopé / 8%Fe-BT 77 III.4.1. Analyse DRX de composite BIT dopé / 8%Fe-BT 77 III.4.2. Analyse IRTF de composite BIT dopé / 8%Fe-BT 83 III.4.3. Analyse Raman de composite BIT dopé / 8%Fe-BT 84 III.4.4. Analyse MEB/EDS de composite BIT dopé / 8%Fe-BT 84 III.5. Conclusion 88 Références 89 V.1. Introduction 95 IV.2. Aurivillius BIT dopé 95 IV.2.1. Spectroscopie UV-visible de l’aurivillius dopé 95 IV.2.2. Tests de dégradation photocatalytique de l’aurivillius BIT dopé 97 IV.2.3. Analyse des espèces actives de l’aurivillius BIT dopé 101 IV.2.4. Mécanisme de la photocatalyse de l’aurivillius BIT dopé 102 IV.3. Pérovskite 8%Fe-BT 105 IV.3.1. Spectroscopie UV-visible de 8%Fe-BT 105 IV.3.2. Tests de dégradation photocatalytique de 8%Fe-BT 105 IV.3.3. Analyse des espèces actives de 8%Fe-BT 107 IV.4. L’hétérojonction BIT dopé / 8%Fe-BT 108 IV.4.1. Spectroscopie UV-visible de L’hétérojonction BIT dopé / 8%FeBT 108 IV.4.2. Tests de dégradation photocatalytique de L’hétérojonction BIT dopé / 8%Fe-BT 110 IV.4.3. Mécanisme de la photocatalyse de L’hétérojonction BIT dopé / 8%Fe-BT 112 IV.5. Conclusion 114 Références 115 Conclusion générale 119 Perspectives 122 Annexe |
| Type de document : | Thése doctorat |
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