Etude de la Dégradation photocatalytique des colorants synthétiques par l`oxyde de zirconium ZrO2

Abstract

ملخص: تهدف هذه الدراسة إلى التحقق من فعالية التحليل الضوئي المحفز بواسطة ثاني أكسيد الزركونيوم ZrO2 نقي ومعدل في علاج المياه التي تحتوي على الملونات الاصطناعية.

في الجزء الأول من هذه الدراسة تم إعداد ثاني أكسيد الزركونيوم النقي والمعدل بالفلزات الانتقاليةMn2+, Fe2+, Co2+), (Ni2+, Cu2+بواسطة تقنية sol-gel وذلك باستخدام ن-بيتوكسيد الزركونيوم والنترات التابعة لكل من المعادن الذكورة أعلاه. وقد تم تحليل خصائص المواد الناتجة بواسطة XRD وUV-Vis ، و تقنية ادمصاص النيتروجين (B.E.T)، وتحليل (EDX).تتبلور المنتجات المعدة في رباعي الزوايا المعدة في 400 درجة مئوية.

في الجزء الثاني من هذا البحث، اختبرنا تفكك هذه الملوثات عن طريق التحليل الضوئي المحفز باستخدام الآلية ZrO2 /UV/O2 على شكل حبيبات. النتائج التي حصلنا عليها سمحت لنا باظهار ان ZrO2 المعدل بالمنغنيز والحديد زادت فاعليته في التحليل الضوئي المحفز وكانت حركية اختفاء الملوث تعتمد على طبيعة االملون اللأصطناعي.

الكلمات المفتاحية: الملونات الاصطناعية; ;ثاني أكسيد الزركونيوم; الفلزات الانتقالية; تقنية Sol-Gel، التحليل الضوئي المحفز

----------------------------------------- Résumé: L’objectif de notre travail est d’étudier la dégradation des colorants synthétiques par ZrO2 dopé en utilisent la photocatalyse hétérogène.

Dans la première partie on a préparé le dioxyde de zirconium pur et dopé avec les métaux de transitions (Mn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+, et Cu2+) par la technique sol-gel, en utilisant le n-butoxyde de zirconium et le nitrate de chaque métal en tant que précurseurs. Les propriétés des matériaux résultants ont été analysées par DRX, UV-Vis réflexion diffuse, isotherme d`adsorption de nitrogène (B.E.T), analyse (EDX), les produits préparés sont cristallisés en tétragonale à 400 °C.

Dans la deuxième partie, nous avons testé la dégradation de ces polluants par photocatalyse hétérogène en utilisant le système O2/UV/ ZrO2 sous forme poudre. Les résultats obtenus nous ont montré que le dopage du ZrO2 avec le manganèse et le fer augmentent leur efficacité photocatalytique, la cinétique de disparition varie selon la nature du colorant

Mots-clés: Colorants synthétique ; ZrO2, Métaux de transition, Technique sol-gel, Photocatalyse ------------------------------------------ Abstract: The objective of this work was to verify the efficiency of doped and no doped ZrO2 heterogeneous photocatalysis in the treatment of water containing synthetic dyes.

In the first part, we prepare pure and doped zirconium dioxide with transitions (Mn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+, and Cu2+) by the sol-gel technique, using zirconium n-butoxide and nitrate of each metal as precursors. The properties of the resulting materials were analyzed by DRX, UV-Vis diffuse reflection; nitrogen adsorption isotherm (B.E.T) and analysis of (EDX).The products prepared are crystallized in tetragonal form at 400 °C.

In a second part, we tested the degradation of these pollutants by heterogeneous photocatalysis using the ZrO2 powder system O2 / UV / ZrO2. The results obtained allowed us to show that the doping of ZrO2 with manganese and iron increase their photocatalytic efficiency, the kinetics of disappearance varies according to the nature of the dye

Keywords: Synthetic dyes, ZrO2; Transition metals ; Sol-Gel Technique; Photocatalysis.