Elaboration de nouveaux matériaux nanocomposites métalliques et/ou polymères et leurs applications dans la dépollution de l’eau par voie photo- catalytique

Abstract

Un nouveau photocatalyseur γFe2O3/MgAl- HDL élaboré par imprégnation avec une quantité de fer différente (2, 5, 10 et 20 poids. %) a été utilisé pour améliorer l’activité photocatalytique de γFe2O3 sous lumière visible. Les échantillons synthétisés ont été caractérisés par des techniques XRF, XRD, MEB, ATG/DSC, RD , FTIR, la conductivité électrique et l’étude photo-électrochimique (PEC) . Des études structurelles ont révélé la formation d’une double structure hydroxyle stratifiée (HDL) pour les matériaux non modifiés et l’existence de la phase d’oxyde de fer avec allotropique δ pour le matériau modifié. La reconstruction du HDL calciné par l’effet de la mémoire structurelle a été vérifiée par DRX. Des études optiques ont confirmé que l’énergie de l’écart de bande plus étroit convenait à l’absorbance de la lumière visible. L’effet de la charge en fer, de la dose de photocatalyseur, de la concentration de colorants et du pH a été examiné pour améliorer la photodégradation du bleu de méthylène. Le taux de dégradation de γFe2O3/MgAl-HDL calciné à 400, 500 et 600 °C Sous irradiation visible a également été discuté. Sous irradiation visible, les photocatalyseurs présentaient une photoréactivité efficace où les valeurs d’élimination augmentaient de ~ 19 à 60 % après augmentation du % γFe2O3 de 2 à 10 %. Alors qu’une utilisation d’une concentration de MB de 50 mg/L et une quantité de catalyseur de 0,5 g/L, le photocatalyseur avec le % γFe2O3 de 10 % a montré un rendement de 67 %. Le photocatalyseur préparé présentait une meilleure réactivité par rapport au MgAl-HDLc (moins de 10 %) et à l’oxyde de fer (26 %). Une trajectoire de dégradation basée sur un mécanisme de radicaux creux est proposée.