Synthèse et caractérisation de nano-composites poly(p-phénylènediamine-co-aniline) /ZnO

Abstract

L’objectif de ce travail porte sur la synthèse et la caractérisation des nanocomposites à base de copolymères solubles le poly (p-phénylènediamine-co-aniline) PpPDAn et le ZnO), pour les utiliser à des fins environnementales, en testant leurs propriétés adsorbantes et photocatalytique sur un colorant cationique le violet gentiane. Pour la synthèse de l’oxyde de zinc on a utilisé une méthode respectueuse de l’environnement (la chimie verte) à partir de l’extrait de l’orange. Les nanocomposites sont préparés par polymérisation in situ par oxydation en milieu acide des monomères le p-phénylènediamine et l’aniline par le persulfate d’ammonium en présence du ZnO avec différent taux de charge (1%,3%,10%). Ces matériaux synthétisés sont caractérisés par les méthodes d’analyse (UV, IR, et DRX). La DRX nous montre que le copolymère présente une structure amorphe et les nanocomposites ont une structure semi-cristaline. L’étude des propriétés optiques, et la détermination des gaps optiques des polymères nous a donné une idée sur le caractère semi-conducteur de ces matériaux. Les résultats obtenus montrent que le gap optique est de l’ordre de 1.6 eV pour le PpPDAn, 1,8 eV. L’étude de la cinétique de l’élimination des colorants montre que les matériaux synthétisés présentent une faible affinité au colorant cationique, et que 34% du violet gentiane est éliminé par le copolymère PpPDAn, et 22% éliminé par le nanocomposite PpPDAn/ZnO à 120min. Dans l'ensemble, le rendement d’élimination de VG par les deux matériaux est faible, mais le processus photocatalytique est plus efficace que l’adsorption.