Spectrométrie UV-visible en réflexion diffuse : application pour un aluminophosphate dopé

Abstract

Le but de ce travail était de préparer des catalyseurs à base d’aluminophosphate et les caractériser par une méthode spectrométrique. L’étude des aluminophosphates est le thème développé dans ce manuscrit. Sous forme de petits grains blancs ou parfois colorés en présence d’atomes métalliques, de tailles variables (de quelques micromètres à plusieurs millimètres), ces matériaux présentent des propriétés physico-chimiques intéressantes et des applications diverses. Parmi les techniques de synthèse existantes pour préparer les matériaux de type métalloaluminophosphate (MeAPO4) microporeux, le procédé hydrothermal reste jusqu’à présent une stratégie prédominante pour la synthèse des tamis moléculaires MeAPO4 et ça a été la technique utilisée pour la préparation des solides étudiés dans ce travail, à savoir, l’AlPO4-5,le CoAPO4-5 et le FAPO4-5. Ces matériaux ont été synthétisés avec succès. La mesure de la réflectance diffuse avec un spectromètre UV-visible a été utilisée pour la détermination des propriétés d'absorption des matériaux préparés. Elle nous a permis de suivre les changements dans la structure des aluminophosphates microporeux substitués au cobalt et fer et l'état d'oxydation des ions cobalt et fer. Cette technique a permis de fournir des informations sur ces matériaux, à savoir, leurs propriétés d’absorption par l’étude des transitions sous rayonnement UV-Visible,l’état d’oxydation et l’environnement mises en jeu (coordination) du cobalt et du fer dans la structure aluminophosphate et le seuil d’absorption. Pour l’échantillon AlPO4-5, les transitions sont essentiellement de type transfert de charge entre les orbitales 2p de l’oxygène constituant la bande de valence et les orbitales 3s3p6 d’Al3+ constiuant la bande de conduction. Pour le CoAPO4-5, les transitions mises en jeu sont de type transfert de charge et d-d et la longueur d’onde d’absorption relative aux transitions d-d laisse supposer que le cobalt est divalent et se trouve dans un environnement pseudo-tétraédrique ou tétraédrique. Pour le FAPO4-5. Les transitions mises en jeu sont également de type transfert de charge et d-d, et le fer dans la structure est tétravalent en coordination tétraédrique. Par ailleurs, Les résultats obtenus ont montré que les matériaux dopés présentent des propriétés semiconductrices avec un seuil d’absorption dans le visible. Ces matériaux peuvent ainsi présenter des propriétés photocatalytiques très intéressantes. Les résultats obtenus dans ce travail doivent être confirmés par d’autres techniques de caractérisation.