| Titre : | Synthèse et caractérisations d'un composite a base e polymère |
| Auteurs : | Assia Bessi, Auteur ; C Boudaren, Auteur |
| Support: | Thése doctorat |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Khider, 2019 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | TiO2 ; Photocatalytique ; Nanoparticule ; Sol-gel ; Nanocomposite. TiO2 ; Photocatalytic ; Nanoparticle ; Nanocomposite. |
| Résumé : |
Dans ce travail, les nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) ont été synthétisées via le procédé sol-gel (chimie douce), utilisant l'alcoxyde de métal comme précurseur. Le TiO2 est un matériau prometteur surtout lorsqu'il est réduit à l'échelle nanométrique. Dans ce travail, plusieurs temps de calcination ainsi que des divers solvants ont été étudiés. La structure, la morphologie et la taille des particules synthétisées ont été réalisées par diffraction des rayons X (DRX), spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) , microscope électronique à balayage (MEB)et EDX. Les diffractogrammes de DRX ont révèle une structure anatase du TiO2 avec des tailles nanométriques. La taille moyenne des cristallites est de 17 nm pour le TiO2, synthétisé dans l’éthanol comme solvant. Les mesures IRTF confirment la structure anatase de TiO2. Les images MEB ont montré que la taille de particules agglomérées en agrégats nanométrique. L'activité photo-catalytique des nanoparticules synthétisées a été étudiée par photo-dégradation du colorant bleu de méthylène sous rayonnement ultraviolet. De l’autre côté des nanocomposites de PolySulfone (PSu) chargé par le dioxyde de titane (TiO2) ont été réalisés en utilisant la méthode de mélange en solution. L'effet des nanoparticules de TiO2 sur les propriétés de Polysulfone (PSu) a été étudié en utilisant un certain nombre de techniques: diffraction des rayons X (XRD), analyse thermogravimétrique (TGA), microscopie électronique à balayage (MEB) et infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) pour caractériser les nanocomposites obtenus. A partir de l'analyse des données DRX, on observe que la taille moyenne des cristallites de TiO2 utilisés dans le nanocomposite TiO2 / PSu est d'environ 17 nm. Les résultats de la spectroscopie IRTF confirment l'existence de la phase TiO2 tétragonale dans la matrice Polysulfone (PSu). Par rapport à la matrice pure PSu, les propriétés thermiques des films nanocomposites ont montré que la stabilité thermique est améliorée avec 20% de nanoparticules de TiO2. Cette étude est approfondie par une série des nanoparticules de TiO2 dopées au fer et cuivre à différents pourcentages par la méthode sol- gel. La substitution du fer et cuivre dans les nanoparticules synthétisées a été caractérisé par la diffraction des rayons X (DRX), IRTF, MEB et EDX. La diffraction des rayons X (DRX) a montré que tous les échantillons cristallisent sous une phase anatase. La taille des particules diminue quand le pourcentage du dopant (Fe et Cu) augmente. Les micrographes de microscope électronique à balayage (MEB) montrent des cristallites avec une taille nanométrique. Par ailleurs les spectres d’absorptions infrarouges (IRTF) des photocatalyseurs préparés présentent une fréquence vibrationnelle caractéristique de la liaison Ti-O. Le MEB a montré une bonne dispersion et bonne homogénéité à la surface d’une matrice polymérique de polysulfone après le dopage avec ces nanoparticules synthétisée, alors que les propriétés optiques montrent une sensibilisation plus importante pour les métaux dopants suite à une diminution de l’énergie du gap. L’activité photocatalytique est améliorée suite à une grande adsorption du colorant bleu de méthylène « BM »sur les nanomatériaux synthétisés.
In this work, nanoparticles of titanium dioxide (TiO2) were synthesized via the sol-gel process (soft chemistry), using the metal alkoxide precursor. TiO2 is a promising material especially when it is reduced to the nanoscale, but many parameters affect it. In this work, several calcination times as well as various solvents were studied. The structure, morphology and size of the synthesized particles were performed by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscope (SEM) and EDX. DRX diffractograms revealed anatase structure of TiO2 with nanometric sizes. The average crystallite size is 17 nm for TiO2, synthesized in ethanol as solvent. Increasing the calcination time results an increase in size (21 nm). FTIR measurements confirm the anatase structure of TiO2. SEM images showed that the particle size agglomerated into nanoscale aggregates. The photo-catalytic activity of the synthesized nanoparticles was studied by photodegradation of the methylene blue dye under ultraviolet radiation. On the other side of the titanium dioxide (TiO2) loaded titanium dioxide PolySulfone (PSu) nanocomposites were made using the solution mixing method. Nanocomposite films of different weights (5.10, 15 and 20%) of inorganic nanoparticles were obtained after evaporation of the solvent. The effect of TiO2 nanoparticles on the properties of PolySulfone (PSu) has been studied using a number of techniques: X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM) and infrared to Fourier transform (FT-IR) to characterize the nanocomposites obtained. From the analysis of the XRD data, it is observed that the average size of the TiO2 crystallites used in the TiO2 / PSu nanocomposite is about 17 nm. The results of the FT-IR spectroscopy confirm the existence of the tetragonal TiO2 phase in the PolySulfone matrix (PSu). Compared to the pure PSu matrix, the thermal properties of the nanocomposite films have shown that the thermal stability is improved with 20% of TiO2 nanoparticles. This study is deepened by a series of TiO2 nanoparticles doped with iron and copper at different percentages by the sol-gel method. The substitution of iron and cupper in synthesized nanoparticles has been characterized by X-ray diffraction (XRD), FTIR, SEM and EDX. X-ray diffraction (XRD) showed that all samples crystallized under the anatase phase. The particle size decreases as the percentage of dopant (Fe and Cu) increases, Scanning electron micrograph (SEM) micrographs show an irregular shape with a nanometric size. In addition, the infrared absorption spectra (IRTF) show that the photocatalysts prepared have a characteristic vibrational frequency of Ti-O. Scanning electron micrograph (SEM) micrographs show crystallites with a nanoscale size. Moreover, the infrared absorption spectra (IRTF) of the photocatalysts prepared have a vibrational frequency characteristic of the Ti-O bond. The SEM showed good dispersion and good homogeneity on the surface of a polysulfone polymer matrix after doping with these synthesized nanoparticles, while the optical properties show a greater sensitization for doping metals following a decrease in energy. gap. The photocatalytic activity is improved following a large adsorption of the methylene blue dye "BM" on the synthesized nanomaterials. |
Exemplaires (2)
| Cote | Support | Localisation | Disponibilité | Emplacement |
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| TH/2411 | Thèse doctorat | Bibliothèque centrale El Allia | Exclu du prêt | Salle de consultation |
| TH/2411 | Thèse doctorat | Bibliothèque centrale El Allia | Exclu du prêt | Salle de consultation |
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