Contribution à l’etude structurale et physico-chimique des oxydes mixtes type pérovskite et ruddlesden-popper sur les applications photo-catalytiques

Abstract

Cette thèse aborde la problématique de la pollution de l'eau par les colorants, en mettant l'accent sur le bleu de méthylène, un polluant courant mais difficile à éliminer. Un procédé sol-gel simple et économique, utilisant du citrate, a été développé pour produire des oxydes mixtes pérovskites (AFeO3, avec A = La, Sr) et Ruddlesden-Popper (Sr2FeO4, Sr2-xMxFeO4 avec M = Ni, Ce, La et x = 0,2). Ces matériaux ont été évalués comme photocatalyseurs pour la dégradation du bleu de méthylène sous lumière visible, après calcination à 650°C,850°C et 1000°C. La structure des poudres a été identifiée par diffraction des rayons X (DRX),montrant que les matériaux résultants présentent une phase Ruddlesden-Popper. Les structures moléculaires et les bandes de vibrations ont été analysées par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), et l'énergie de la bande interdite des composés a été mesurée à 2,7 ± 0,2 eV. La morphologie des poudres a été étudiée par microscopie électronique à balayage (MEB). L'effet des différents paramètres sur l'efficacité d'élimination du bleu de méthylène a été examiné. Le modèle cinétique de la dégradation photocatalytique suit une cinétique de pseudo-second ordre. Ces résultats soulignent l'efficacité des photocatalyseurs à base de fer, qui sont peu coûteux et facilement accessibles, pour la dégradation des polluants dans l'eau sous lumière naturelle.