Etude de l’effet du dopage sur l’activité photocatalytique du Spinel MgMn2O4

Abstract

Des nanopoudres d’oxyde spinelle magnésium manganite MgMn2O4 pure et dope Lithium (Li), Cuivre (Cu) et Aluminium (Al) (3% en poids) ont été synthétisées par procédé sol-gel en utilisant l’acide citrique en tant qu'agent chélatant et les nitrates de magnésium et de manganèse comme précurseurs. Les échantillons calcinés à 600°C, ont été soigneusement caractérisées au moyen de la diffraction des rayons X (XRD), de la microscopie électronique à balayage (SEM) et la spectroscopie infrarouge (IR). L’effet de la nature du dopant sur l’activité photocatalytique de MgMn2O4 a été évalué par la dégradation sous rayonnement visible du colorant violet de méthyle. Les résultats de l’analyse par diffraction des rayons-X confirment la formation de la phase spinelle pour l’ensemble des matériaux, avec des tailles de cristallites dans la plage de 3- 16 nm. La formation de la structure du spinelle a également été consolidée par spectroscopie infrarouge par l'apparition des bandes caractéristiques de Mn-O et Mg-O situées respectivement à 632 et 540 cm-1. À partir de l'analyse de microscopie électronique à balayage (SEM), des agglomérats compacts ont été observés dans tous les échantillons. Les résultats de l'évaluation de l'activité photocatalytique des nanophotocatalyseurs montrent clairement une amélioration de cette activité après l'incorporation des dopant, en particulier avec l'échantillon dopé au cuivre, avec une efficacité de dégradation de ~ 95%.