Synthèse, caractérisation et évaluation de l’activité photocatalytique du Cu2+/Sn4+/ZnCr2O4.

Abstract

Les composés ternaires de formule chimique AB2O4, ont été progressivement considérés comme des alternatives économiques, efficaces et évolutives prometteuses en raison de leurs propriétés combinées, y compris la densité énergétique et la stabilité structurale dans un matériau unique, faisant d’eux des systèmes multifonctionnels et les rendant plus accessibles à un large domaine d’applications émergentes comme la photocatalyse. Parmi les oxydes spinelles semi-conducteurs, la chromite de zinc (ZnCr2O4) est un matériau thermiquement stable et possède une bonne activité photocatalytique. Ainsi, des poudres de ZnCr2O4 dopés au Cu et au Sn ont été synthétisées par procé sol-gel. Les matériaux synthétisés ont été caractérisés par diffraction des rayons X et spectroscopie infrarouge. Les résultats de la diffraction des rayons X (XRD) confirment que tous les échantillons préparés sont indexés en une structure cristalline cubique (groupe d'espace Fd3m). La taille moyenne des particules du nanomatériau calculée à partir de la DRX varie entre 14 et 23 nm. Les spectres infrarouges montrent les deux principales bandes d'absorption caractéristiques de Cr-O et Zn-O situées respectivement à 490 et 615 cm-1 , indiquant que les échantillons calcinés sont très purs. Les performances photocatalytiques des matériaux préparés ont été évaluées par la dégradation en solutions aqueuses de trois colorants; bleu de méthylène, rouge de congo et le gentiane violet. Les résultats obtenus montrent que le dopage à l'étain et le cuivre était bénéfique, surtout ceux dans le taux de dopage est de 3%.