Elaboration de couches minces de Cu2O, ZnO, de nanofils de ZnO et l'hétérojonction (ZnOnanofils/Cu2Odendrites ) par voie électrochimique et hydrothermale : Application en photocatalyse

الموضوعات

علوم بحتة وطبيعية

الملخص

La dégradation photocatlytique de polluants organiques est un défi majeur pour la protection de l’environnement et l'objectif de cette thèse s’inscrit dans ce cadre. Il nous faut donc synthétiser et caractériser des photocatalyseurs, activables par la lumière visible, capables de décomposer efficacement une large gamme de polluants organiques.Dans la première partie nous avons développé une étude expérimentale sur l’élaboration électrochimique des oxydes de cuivre d’une manière générale(〖Cu〗_x O_y). Les couches minces de CuxOy déposées ont été caractérisées par microscopie électronique à balayage et par diffraction des rayons X. L’analyse du processus électrochimique nous a permis de caractériser le domaine de potentiel de dépôt de chaque oxyde de cuivre Cu2O et Cu4O3. L’étude du processus d’électrocristallisation a révélée que le dépôt de 〖Cu〗_2 O obéit au modèle de Scharifker et Hill 3DI.Il est intéressant de signaler que les résultats présentés dans cette thèse présentent l’apparition d’un nouveau matériau dans les films déposés, en l’occurrence, la paramélaconite〖 (Cu〗_4 O_3) qui est oxyde mixte entre le 〖Cu〗_2 O et CuO.Dans la seconde partie de cette thèse, nous avons réussi à élaborer la paramélaconite. L’étude thermodynamique développée nous a permis de caractériser les domaines de prédominance de 〖(Cu〗_4 O_3) que nous avons intégré dans le diagramme E-pH du cuivre. Ce nouveau matériau(Cu4O3) synthétisé a été caractérisé par microscopie électronique à balayage (MEB), par la diffraction des rayons X (DRX) et par spectrométrie de photoélectron (XPS). L’étude du processus d’électrocristallisation a révélé que le mode de nucléation de ce matériau suit le model de Scharifker et Hill 3DI. L’analyse XPS met en évidence une forte présence du phénomène d’adsorption. De plus, l’analyse des films déposés par MEB et DRX caractérise une phase pure de 〖Cu〗_2 O. Les résultats obtenus et l’étude du pouvoir oxydant des oxydes de cuivre montrent que le film de 〖Cu〗_2 O présente une forte capacité d’être un bon candidat pour la dégradation de composés phénoliques et les colorants azotiques dans le domaine du visible par rapport aux autres oxydes.L’étude de la dégradation photocatalytique du phénol et du méthyle orange révèle un taux de dégradation important mais la dissolution du catalyseur pose un grand problème.Dans la troisième partie de cette thèse, nous avons, dans une première étape, préparé des couches tampons de ZnO qui constitue une étape préalable importante pour faire pousser les nanofils de ZnO. L’étude du processus de nucléation et de croissance de ZnO suggère que la nucléation et la croissance de ZnO suit les modes 3DI et 3DP dans le modèle de Scharifker et Hills. Les propriétés optiques de l’oxyde de Zinc mettent en évidence de bonnes performances avec un gap qui varie entre 1.2 et 3.35 eV. Dans la seconde etape, nous avons préparé des nanofils de ZnO par voie hydrothermale. Les nanofils ainsi synthétisés ont été caractérisé par MEB et DRX. De plus, leurs propriétés optiques ont été étudiées; elles présentent une large gamme d’absorbance dans le domaine du visible. Les bonnes performances optiques de l’oxyde de zinc lui permettent d’être un bon candidat pour la photocatalyse.La dégradation des composés phénoliques et azoïques en présence de ZnO a révélé un taux de dégradation de 100% avec une durée de vie de deux cycles.Pour améliorer les propriétés des deux oxydes 〖Cu〗_2 O et ZnO une héterojonction à base des nanofils de ZnO et les dendrites de 〖Cu〗_2 O ( ZnOnanofils/ 〖Cu〗_2 O dendrite )(n-p) a été synthétisé. Les nanofils de ZnO élaborés et l’hétérojonction 〖ZnO〗_nanofils/〖〖Cu〗_2 O〗_dendrites (n-p) ont été caractérisé par MEB, EDS et DRX et leurs performances photocatalytiques ont été caractérisés par uv-visible. Les résultats obtenus révèlent une grande efficacité photocatalytique dans la dégradation du phénol et du méthyle orange avec un taux de 100% et une durée de vie de deux cycles.

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

f55d57ee-1514-453d-b95b-a828817afb0b

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل دكتوراة

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

1038126_1.pdf

بيانات النشر

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":" Zaina Mezine ","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"},{"name_ar":"Abdelaziz Kadri","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"}]

اللغة

French

المصدر والدورية

اسم المصدر

Elaboration de couches minces de Cu2O, ZnO, de nanofils de ZnO et l'hétérojonction (ZnOnanofils/Cu2Odendrites ) par voie électrochimique et hydrothermale : Application en photocatalyse

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

0

كلمات الباحثين

ZnOenElectrochimiqueenCu2O Htérojonction PolluantenHtérojonctionenPolluanten

إشراف وإعداد

الإشراف

Abdelaziz Kadri

الإعداد

Zaina Mezine

الاقتباسات الببليوغرافية