Utilisation des pérovskites types SrFeO3 substituées par Zn Pour la photodégradation des produits organiques.

Abstract

Pour atteindre notre objectif on a choisi la méthode sol-gel comme méthode de préparation, les échantillons préparés sont calcinés à 700°C, et ils ont été caractérisés par plusieurs techniques physico-chimique, à savoir: la fluorescence X, la diffraction des rayons X (DRX), l'infrarouge FTIR, photoluminescence(PL), et UV solide. Nous avons également étudié l'activité photocatalytique des catalyseurs SrFe1-xZnxO3 et ainsi que l'influence des différents paramètres affectant la cinétique de la photocatalyse. Les résultats de la DRX ont été confirmé par analyse IRTF. L'analyse par diffraction des rayons X à montré la formation de la structure perovskite à 700oC. Celle-ci est accompagnée de phases secondaires : SrO2, ZnO, FeO2, il est donc nécessaire de calciné à une température plus élevé ou augmenter le temps de calcination. L'obtention de nanoparticules perovskites à été confirmée par le calcul de la taille des particules par la loi de Debye Scherrer. Cette taille diminue avec la substitution de Fe par Zn. Les propriétés optique des perovskites synthetisé mesuré par UV-vis solide montre que ces derniers absorbent dans le visible, la valeur de l'énergie de gap varie entre 1,7 et 3,1 eV l'analyse par photoluminescence PL confirme ce résultat par la présence des défauts de structure ou /et la présence de phases secondaires. L'effet du pH pour le procédé photocatalytique, montre qu'en augmentant le pH de la solution le rendement de la dégradation augmente. L'étude de l'influence du pH sur la photodégradation du colorant montre, que le taux de dégradation de notre colorant est plus important aux pH basiques (pH=11). Ce qui est dû à la nature cationique de notre colorant car à ce pH qui supérieur au pH PZc, notre catalyseur est chargé négativement, ce qui augmente l'attraction catalyseur-colorant, et par conséquent le tau de BM adsorbé augmente et la dégradation augmente également puisque la catalyse est un phénomène de surface. Dans un seconde temps, nous avons étudié l'effet de concentration du catalyseur sur le tau dégradation du BM, nous avons trouvé, que l'augmentation de la concentration du catalyseur diminue le rendement de la dégradation. Donc la photocatalyse est une méthode adaptée à la dégradation des polluants en faible concentration en solution aqueuse. La photodégradation de BM en présence de SrFeO3 est plus importante sous la lumière visible que sous la lumière UV. Le pourcentage de dégradation atteint 60% pour SrFeO3 en visible contre 40% de dégradation en UV. Ce résultat est attribué à la réponse de ce type de catalyseur dans le visible et son énergie de gap. L'étude de l'effet de la masse du catalyseur présente une grande importance sur la dégradation du polluant, du fait que la dégradation de ce dernier augmente avec l'augmentation de la masse du catalyseur et passe par un maximum à partir de 0.02g de catalyseur ensuite diminue pour atteindre un tau de dégradation de 40% à pour ue masse de 0.03g. Ceci peut être attribué à l'agglomération des particules de photocatalyseur.