Etude de l’effet du dopage et des parametres de synthese de poudres nanocristallines de tio2 preparees par sol-gel sur les proprietes physiques et photo-catalytiques

Study of the effect of doping and synthesis parameters of nanocrystalline tio2 powders prepared by sol-gel on physical and photo-catalytic properties

• Auteur / Autrice : Sara Abbad
• Direction : Regis Barillé, Kamel Guergouri
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 02/09/2022
• Etablissement(s) : Angers en cotutelle avec Universite larbi ben m'hidi d'oum | algerie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matière, Molécules Matériaux et Géosciences (Le Mans)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : MOLTECH-Anjou
• Jury : Président / Présidente : Mourad Zaabat
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Djamil Rechem
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Akram Alhussein, Abdellaziz Doghmane

Mots clés

Mots clés contrôlés

Oxyde de titane

Photocatalyse

Sol-gel, Procédé

Mots clés libres

TiO2

Ag-TiO2

Zn-TiO2

Poudres nanométriques

Methylene blue

Photocatalysis

Nanopowders

Résumé

Le travail réalisé dans cette thèse a consisté en la synthèse par le procédé sol-gel de nanopoudres à base de dioxyde de titane en vue d’en faire des catalyseurs pour la dégradation du Bleu de Méthylène (BM). Pour ce faire, on a préparé une panoplie des poudres, en l’occurrence, la poudre de TiO2 pur et les poudres de TiO2 dopé à l’argent ou au zinc avec les concentrations : 1%, 5% et10%.L’effet de la diminution de la taille des particules et la variation de l’énergie de la bande interdite sur les propriétés physiques et optiques du dioxyde de titane et sur l’activité photo-catalytique a été mis en évidence, où des résultats très intéressants ont été obtenus, qui sont en l’occurrence : la dégradation à 97% du BM en 35 min pour le Ag-TiO2 10% ainsi que la dégradation à 100% du BM en 2 h pour le Zn-TiO2 10% , qui sont toutes deux meilleures que la dégradation obtenue pour le TiO2 pur. Il faut rajouter à cela que l’activité photo-catalytique n’est pas due exclusivement aux paramètres structuraux ou optiques, mais plutôt à la nature des semi-conducteurs synthétisées.

The work carried out in this thesis consisted of the synthesis by the sol-gel process of nanopowders based on titanium dioxide in order to make them catalysts for the degradation of methylene blue (BM). To do this, we prepared a variety of powders, in this case, pure TiO2 powder and TiO2 powders doped with silver or zinc with the concentrations: 1%, 5% and 10%.The effect of the decrease in the size of the particles and the variation of the band gap energy on the physical and optical properties of titanium dioxide and on the photo-catalytic activity has been demonstrated, where very interesting results were obtained, which are in this case: the degradation of 97% of the BM in 35 min for the Ag-TiO2 10% as well as the degradation of 100% of the BM in 2 h for the Zn-TiO2 10%, which are both better than the degradation obtained for pure TiO2. It should be added that the photo-catalytic activity is not due exclusively to structural or optical parameters, but rather to the nature of the semiconductors synthesized.