Elaboration de photocatalyseurs Innovants à base de titane pour la dégradation de polluants pharmaceutiques de l’eau

Abstract

Notre étude porte sur la dégradation photocatalytique des polluants pharmaceutiques tels que l'ibuprofène, le sulfaméthoxazole et le bleu de méthylène, sous irradiation UV et LED bleue, en utilisant des photocatalyseurs à base de titane et de zirconium.Deux séries de matériaux ont été exploités dans le but de l’obtention des core@shell: des matériaux blancs préparés par sol-gel et des matériaux noirs préparés par voie solvothermale. Les résultats des caractérisations de la série des matériaux ZrO2, TiO2, ZrO2-TiO2 et TiO2-ZrO2 préparés par la méthode sol-gel ont montré :la coexistence de ZrO2 monoclinique et tétragonal en plus de la phase anatase pour TiO2, une réduction de la largeur de bande interdite et une modification des caractéristiques texturales due à la formation d'oxydes mixtes et des surfaces riches en lacunes d'oxygène tandis que l’obtention de la morphologie core@shell n’a pas été réussie. Cette série a donné d’excellents résultats photocatalytiques de la dégradation des polluants pharmaceutiques et une meilleure activité photocatalytique est obtenue en présence de TiO2- ZrO2.D’autre part la série des matériaux noirs BTi, BZr, BZr-Ti, BTi-Cs, BZr-Cs et B(Zr-Ti)-Cs ont été préparés avec succès par la méthode solvothermale avec l’obtention de la morphologie core@shell constituee de spheres de carbone en présence de la phase cubique pour ZrO2 et anatase pour TiO2, la réduction de la bande interdite et l’amélioration des propriétés texturales. Les performances photocatalytiques ont été étudiés en utilisant le sulfamethoxazole (SMX) comme polluant modèle sous irradiation LED bleue. Cette série a donné des résultats photocatalytiques prometteurs et le meilleur photocatalyseur était le B(Zr-Ti)-Cs