TiO2 co-dopé avec des métaux de transition et de l'azote pour la photocatalyse à large spectre activé par la lumière solaire
Langue Anglais
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Modalités de diffusion de la thèse :
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Auteur : Xi, Qingyang
Date de soutenance : 17-10-2023

Directeur(s) de thèse : Cottineau, Thomas

Président : Lebeau, Bénédicte
Rapporteur(s) : Delville, Marie-Hélène - Bonnet, Pierre

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (Strasbourg ; 1997-....)
École doctorale : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
 
Discipline : Chimie
Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie

Mots-clés libres : Photocatalyse, TiO2 co-dopé, Dégradation, Production d'hydrogène, Oxydation de l'eau
Mots-clés :
  • Photocatalyse
  • Génération d'hydrogène
  • Eau - Oxydation
Résumé : La photocatalyse est une technologie prometteuse dans le domaine de la conversion de l'énergie solaire, qui peut être utilisée pour l'assainissement de l'environnement et la production de carburant solaire. Dans ce contexte, la thèse présente des travaux visant à développer des photocatalyseurs TiO2 co-dopés aux métaux de transition (M = Nb, Ta ou W) et à l'azote avec une réponse à la lumière solaire à large spectre. Des nanoparticules de TiO2 co-dopées (M,N) ont été synthétisées via une méthode sol-gel suivie d'un processus thermique de nitruration dans une atmosphère d'ammoniac. La présence préalable de cations a favorisé l'insertion de l'azote et augmenté l'absorption de la lumière visible par les matériaux co-dopés. En ajustant les conditions de nitruration thermique, l'absorption visible peut être déplacée dans la région avant 550 nm ou étendue à de plus grandes longueurs d'onde. En comparant les résultats de caractérisation du TiO2 codopé (Nb,N), (Ta,N) et (W,N), le rôle du cation dans la détermination du processus de dopage N et de la génération de défauts a été étudié. Ensuite les échantillons codopés (M,N) synthetisé avec les differentes conditions de nitruration ont été testé pour la dégradation du MB et les réactions de craquage de l’eau. Dans le premier cas, les résultats on montrées une amélioration de la conversion activée par la lumière visible en particulier pour le TiO2 co-dopé (Nb,N). D'autre part, les dopants Nb et Ta ont favorisé efficacement l'oxydation photocatalytique de l'eau.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2023STRAF052
Type de ressource : Thèse