Composites polyanilline -oxydes mixites :synthése, controle des interfaces par les sels de diazonium , imprégnation sur tissus et activités catalytiques
Loading...
Date
2019-11-17
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou
Abstract
Résumé
Le développement considérable des activités industrielles et agricoles a conduit à la formation de nombreux polluants organiques et inorganiques résistants aux procédés de traitement conventionnels. De nouvelles techniques de traitement ont été développées pour éliminer et/ou dégrader efficacement ces polluants. À cet égard, la photocatalyse hétérogène est l’une des techniques les plus étudiées de manière approfondie depuis deux décennies. Dans ce contexte, et dans le cadre de cette Thèse, Des catalyseurs nanocomposites à base de nanoparticules (NPs) de TiO2 et d’oxyde mixte RuO2-TiO2 préparées par sol gel et fonctionnalisées avec le
4-diphenylamine diazonium (DPA) pour la polymérisation in situ du monomère aniline ont été élaborés par voie chimique pour la dégradation et la minéralisation de polluant organique modèle. L’analyse de ces matériaux a révélé une forte adhésion de PANI sur la surface des NPs, et ce grâce au sel de diazonium qui est un agent de couplage du polymère à la surface. Les matériaux ainsi préparés présentent des performances catalytiques supérieures dans le processus de dégradation de Méthyl Orange (MO) sous éclairage UV ou dans l’obscurité. La combinaison entre l’hétérojonction métal-semi-conducteur (n) et le polymère conducteur a engendré des propriétés catalytiques uniques dans l’obscurité. Une telle activité est due à la masse de PANI élevée déposée sur la surface des catalyseurs. Les déplacements électroniques à l’interface métal/semi-conducteur sous la lumière visible et les effets synergiques entre PANI/TiO2 et PANI/RuO2 entraînent la séparation et la réduction du taux de recombinaison des paires électron-trou ainsi qu'une activité catalytique significative sous la lumière UV, visible et dans l'obscurité, respectivement. Les nanocatalyseurs à base de RuO2-TiO2 ont servi à la conception des matériaux hybride fonctionnels à base de tissus de coton par un procédé de revêtement (immersion) à pH neutre. Une couche de PANI a été préparée par polymérisation in situ oxydative de l'aniline sur un tissu-enduit de nanoparticules de RuO2-TiO2 greffées de DPA.
L'activité catalytique des catalyseurs imprégnés entre les fibres du textile a été étudiée en mesurant la vitesse de décomposition du MO sous lumière visible. Les matériaux conduisent à l'élimination complète et à la minéralisation du colorant. Cette activité catalytique est excellente en présence de PANI et dépend fortement de sa quantité dans les nano-catalyseurs, à savoir, le nanocomposite obtenu par polymérisation in situ de l'aniline présente des propriétés catalytiques élevées grâce à la couche de DPA qui a servi à la fixation du PANI sur la surface de RuO2-TiO2 d'une part et à la force d'attraction élevée entre les groupements OH de cellulose et de cation anilinium lors de la réaction de polymérisation, d'autre part.
Description
198f. ; 30cm. + (CD-.Rom.)
Keywords
RuO2-TiO2, Polyaniline, Polluant organique, Catalyse hétérogène
Citation
physico-chimie des matériaux