| Titre : | Synthèse et caractérisation de matériaux oxydes pour applications catalytiques |
| Auteurs : | NESRINE ZABOUB, Auteur ; Sofiane Makhloufi, Directeur de thèse |
| Type de document : | Mémoire magistere |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2025 |
| Format : | 1VOL.(58.p) / ill.couv.ill.en coul / 30cm |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Mots-clés: | Zn1-xLaxO, DRX, coprécipitation, rhodamine B |
| Résumé : |
Dans cette étude, des poudres d’oxyde Zn1-xLaxO ont été synthétisées avec succès par coprécipitation et évaluées comme photocatalyseurs pour l’élimination du colorant rhodamine B(Rh-B) des eaux usées. Une caractérisation complète des échantillons a été réalisée par diffraction des rayons X (DRX), spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) et spectroscopie UV-Vis. La DRX a confirmé la formation de ZnO et de ZnO dopé au La à 300 °C, tous les échantillons présentant une phase hexagonale de structure wurtzite. L’analyse FTIR a révélé une large bande caractéristique à 400-500 cm-1, correspondant au mode de réflexion Zn–O. Les analyses optiques et photocatalytiques ont indiqué que les deux matériaux possèdent des propriétés semi-conductrices, le ZnO et le Zn0,96La0,04O présentant des bandes interdites de 3,37 eV et 3,16 eV, respectivement. Des tests photocatalytiques sous lumière solaire ont révélé une dégradation significative de la rhodamine B. Le ZnO a atteint un rendement d'élimination de 73,72 %, tandis que le Zn0,96La0,04O a affiché une performance supérieure, atteignant 84,9 %, après 30 minutes d'irradiation. Ces résultats soulignent l'efficacité catalytique accrue du Zn1-xLaxO préparé par coprécipitation, ce qui en fait un candidat prometteur pour la photodégradation des polluants organiques sous irradiation solaire.
|
| Sommaire : |
Liste des symboles…………………………………………………………………………..……I Liste des figures………………………………………………………………………………….II Liste des tableaux …………..…………………………………………………………………....III Introduction générale………………………………………………………………………..……1 Référence……………………………………………………………………………………..... . 3 I.1 Introduction …………………………………………………………………………………..6 I.2 Généralité sur les oxydes métallique …………………………………………………………6 I.3 Généralités sur l’oxyde de Zinc ………………………..……………………………………..7 I.3.1 Structure et propriétés du ZnO …………...…………………………………………………8 I.3.1.1 Propriétés structurales ………………..………………………………… ……………….8 I.3.1.1.1 La phase B4 (Wurtzite) ………………………………………………...…………….9 I.3.1.1.2 La phase B3 (Blende) …………………………………………….………………….9 I.3.2 Propriétés de ZnO …………………………………………...…………………….…….…10 I.3.2.1 Propriétés optiques …………………………………………………………………....10 I.3.2.2 Propriétés luminescences …………………………………………………………..…10 I.3.2.3 Propriétés électriques …………………….……………………………………...……11 I.3.2.4 Propriétés chimiques et catalytiques ………………………………………………..…12 I.4 Dopage des semi-conducteurs …………………...…………………………………………...12 I.4.1 Dopage de type N ……………………………………………………………………….13 I.4.2 Dopage de type P ………………………………………………………………………..14 I.5 L’oxyde de zinc dope ………………………………………………………………………..15 I.5.1 ZnO dopé métaux de transition …………………………………………………………15 I.5.2 ZnO dopé aux terres rares ……………………………………………………………….15 I.6 Photo-dégradation ……………………………………………………………………………16 I.6.1 Définition …………………………..………………………………………………………16 I.6.2 Les photo catalyseurs ………………………………………………………………………16 I.6.3 Type de procède photocatalyse …………………………………………………………….16 I.6.3.1 Photocatalyse homogène ………...……………………………………………………16 I.6.3.2 Photocatalyse hétérogène ……………………………………………………………..17 I.6.4 Intérêt des oxydes mixtes pour la catalyse hétérogène …………………………………….18 I.6.5 Paramètre influençant l’activité catalytique ……………………………….………………18 I.6.6 Avantages de la photocatalyse …………………………………………………………….19 I.7 Conclusion ……………………………………………………19 Référence ………………………………………………………………………………………..20 II.1 Introduction ……………….…………………………………………………………………22 II.2 Méthodes d’élaboration ……….……………………………………………………………22 II.2.1 Par voie liquide……………………………………………………………………………22 II.2.1.1 Sol-gel ……………………………………………………………………………….22 II.2.1.2 Co-précipitation …………………….………………………………………………24 II.2.2 Par voie sèche (céramique) ………………………………………………………………..26 II.3 Méthodes de caractérisation …………………………………………………………………27 II.3.1 Diffraction des rayons X (DRX)………….………………………………………………..27 II.3.1.1 Principe de la méthode ………………………………………………………………27 II.3.1.2 Appareillage ………………………………………………………………………….28 II.3.1.3 Analyse des spectres de diffraction de rayons X ……………………………………..29 II.3.1.4 Calcul de la taille moyenne des cristallites ……………...……………………………30 II.3.2 Spectroscopie infrarouge a transformée de Fourier (IRTF) ……………………………….31 II.3.3 Spectroscopie UV-Vis……………………………………………………………………..33 II.3.3.1 Détermination du gap optique ………………………………………….……………34 II.4 Conclusion …………………………………………………………………………………..35 Référence ……………………...…………………………………………………………………36 III.1. Introduction.………………………………………………………..………………………37 III.2. Synthèse des composés Zn1-xLaxO (0 ≤ x ≤ 0.06) …………………..………………………37 III.2.1. Produits de départs ……… ……………..……………………………………………..37 III.2.2. Protocol expérimental…...……………………………………………………………..37 III.3. Caractérisation des Matériaux obtenus ……………………………………………………42 III.3.1. Analyses par diffraction des rayons X ….……….………….…………………………42 III.3.2. Analyses par spectroscopie infrarouge ………………….......…………………………45 III.3.3. Résultats d'absorption optique ………………….………..……………………………46 III.4. Résultats d’activité photo catalytique ……………………….………………….………….48 Référence ……………..…………………………………………………………………………54 Conclusion général …… ..………………………………………………………………………55 Résumé …………………………………………………………………………………………..56 Annexe……………………………………...……………………………………………………58 |
| Type de document : | Mémoire master |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| MCH/687 | Mémoire master | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
