Note ABES TiO2 co-dopé avec des métaux de transition et de l'azote pour la photocatalyse à large spectre activé par la lumière solaire Transition metal and nitrogen co-doped TiO2 for broad spectrum solar light activation photocatalysis Photocatalyse TiO2 co-dopé Dégradation Production d'hydrogène Oxydation de l'eau Photocatalysis Co-doped TiO2 Degradation Hydrogen production Water oxidation 541.3 Photocatalyse Génération d'hydrogène Eau Oxydation 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. Photocatalysis is a promising technology in the field of solar energy conversion, which can be used for environmental remediation and solar fuel production. In this context, the thesis presents works aiming at developing transition metal (M=Nb, Ta or W) and nitrogen co-doped TiO2 photocatalysts with broad spectrum solar light response. (M,N) co-doped TiO2 nanoparticles were synthesized via a sol-gel method followed by a thermal nitridation process in ammonia. The pre-presence of cation promoted nitrogen insertion and increased visible light absorption of the co-doped materials. By adjusting the nitridation conditions, the visible absorption could be shifted in the region before 550 nm or extended at longer wavelengths. By comparing the characterization results of (Nb,N), (Ta,N) and (W,N) co-doped TiO2, the role of cation in determining the N-doping process and defect generation was studied. Co-doped (M,N) samples synthesized with different nitriding conditions were then tested for MB degradation and water-splitting reactions. In the first case, the results showed an improvement in conversion activated by visible light, particularly for (Nb,N) co-doped TiO2. On the other hand, the Nb and Ta dopants effectively promoted the photocatalytic oxidation of water. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 14336013 Université de Strasbourg Strasbourg 2024-12-31 https://theses.hal.science/tel-05324573 application/pdf 14129768 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2023/Xi_Qingyang_2023_ED222.pdf http://www.theses.fr/2023STRAF052/abes https://theses.hal.science/tel-05324573 https://theses.hal.science/tel-05324573 Xi Qingyang 1993-02-21 CN 276042794 0EFB1U06AQ8 21924036 4200003 https://theses.fr/2023STRAF052 2023STRAF052 https://doi.org/10.70675/af656d4azeb3az4b3az960fz044229b0a17a 2023-10-17 Chimie Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Cottineau Thomas MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 121772721 Lebeau Bénédicte MADS_PRESIDENT_DU_JURY 09831985X Delville Marie-Hélène MADS_RAPPORTEUR_1 050455184 Bonnet Pierre MADS_RAPPORTEUR_2 098189689 École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 156504081 Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (Strasbourg ; 1997-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 255208 157548457 ddc:540 Cottineau Thomas Lebeau Bénédicte Delville Marie-Hélène Bonnet Pierre École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (Strasbourg ; 1997-....) PDF 14336013 confidentialité 2023-10-17 2025-10-16 confidentialité 2023-10-17 2025-10-16 restriction 2023-10-17 2024-10-17 confidentialité 2023-10-17 2025-10-16 confidentialité 2023-10-17 2025-10-16