Résumé:
Cette thèse s‘inscrit dans l‘optimisation des catalyseurs pour un traitement des solutions
colorantes par la photocatalyse hétérogène (sous la lumière visible et solaire). L‘objectif de ce
travail est de comparer les efficacités photocatalytiques des semi-conducteurs synthétisés dans le
but de développer un photocatalyseur exploitant efficacement la région visible et d‘améliorer les
paramètres clés régissant les réponses photocatalytiques.
Dans cette optique, l‘étude a été divisée en deux parties, la première tranchée a été menée
sur une comparaison entre deux méthodes de synthèse du composite Bi2O3-ZnO déposé sur de la
laine de verre, ce dernier a été réalisée par voie de synthèse en couches à double hydroxyde
(LDH) suivie d'un traitement à 450 ° C. Les matériaux obtenus ont été caractérisés par ATG,
DRS, DRX, MEB, BET, XPS et UV-visible. Les résultats de la caractérisation ont montré deux
structures identifiées: LDH et (BiO)2CO3 avec et sans laine de verre avant traitement thermique.
Le composite Bi2O3-ZnO a été obtenu après traitement à 450 °C; cependant, la synthèse
solvothermale avec la laine de verre semblerait être plus meilleure que l'hydrothermale. En effet,
le matériau préparé par solvothermale déposé sur la laine de verre puis traité à 450 °C présente
une bonne cristallinité, une surface spécifique élevée et une énergie de bande interdite inférieure à
celle des matériaux synthétisés par la voie hydrothermale. De plus, ce matériau a montré une
efficacité photocatalytique de 20 min pour une décoloration totale du carmin indigo (CI), c‘était le
meilleur temps de décoloration obtenu par rapport aux autres matériaux préparés et à ceux de la
littérature.
La seconde partie d‘étude expérimentale se focalise sur un matériau composite
Bi2WO6/TiO2, sa synthèse est de type solvothermale suivie d‘un traitement thermique à 550 °C.
Les nano-composites élaborés ont été soumis à des différentes caractérisations tels que ; ATG,
BET, MEB, DRX et EDX. L‘efficacité photocatalytique a été évaluée dans la dégradation d‘un
polluant organique la rhodamine B (RhB) sous la lumière solaire en comparaison avec un
matériau de référence (TiO2-P25). Le diffractogramme du matériau calciné a montré la présence
des phases (anatase et rutile) de TiO2 ainsi que la phase monoclinique de Bi2WO6. Les cinétiques
de la photo-décoloration est plus rapide avec Bi2WO6/TiO2 qu‘avec TiO2 P25. En effet, une
décoloration complète a été obtenue après 40 min et 120 min en présence de Bi2WO6/TiO2 et TiO2
P25 respectivement.
Les deux nano-composites ont montré une stabilité photocatalytique élevée après cinq
utilisation
