Synthèse par pulvérisation réactive d'oxydes à base de bismuth comme photocatalyseurs pour l'environnement et la production de nouveaux vecteurs énergétiques

Synthesis of bismuth-based thin films by reactive sputtering for photocatalytic applications

• Auteur / Autrice : Mathias Goutte
• Direction : Angelique Bousquet
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie des matériaux, nanomatériaux et procédés
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2022
• Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne (2021-...)
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Fondamentales
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Chimie de Clermont-Ferrand

Mots clés

Mots clés libres

Pulvérisation réactive

Photocatalyse

Couches minces

Hétérojonctions

Reactive sputtering

Photocatalysis

Thin films

Heterojunctions

Résumé

Le projet de thèse porte sur la valorisation du rayonnement solaire par photocatalyse. Celle-ci représente un moyen efficace de convertir et stocker l'énergie solaire sous forme d'énergie chimique par l'utilisation de photocatalyseurs. Parmi ces composés, les oxydes à base de bismuth présentent un fort potentiel. C'est pourquoi l'étude portera sur la synthèse de couches minces de vanadate de bismuth par co-pulvérisation réactive pour des applications comme la photodégradation des polluants, la production de dihydrogène ou encore la valorisation du dioxyde de carbone. Grâce à la versatilité du procédé, des films de compositions, de structures voire de morphologies différentes seront synthétisés et analysés par différentes techniques de caractérisation (IR, Raman, DRX, UV-visible, XPS, RBS...). Les caractérisations structurelles seront confrontées aux propriétés optiques (UV-visible, ellipsométrie) et photocatalytiques (photodégradation des polluants, photolyse de l'eau et photoconversion du dioxyde de carbone).

Photocatalysis is an efficient way to convert and stock solare energy as chemical energy by using photocatalyst. The main objective is to synthesize bismuth-based oxide by reactive magnetron sputtering for photocatalytic applications. By adjusting process parameters, it will be able to make thin films with different features. Composition, structure and morphology will be modify in order to get unique optical and photocatalytic properties highlighted by several characterization techniques such as UV-visible spectrophotometer and photodagradation.