Évaluation de l'influence du dopage du bio-calcium sur l'activité catalytique des structures Aurivillius dans la dégradation et l'élimination de polluants

Charif, Majda (2026) Évaluation de l'influence du dopage du bio-calcium sur l'activité catalytique des structures Aurivillius dans la dégradation et l'élimination de polluants. Doctoral thesis, Faculté des Sciences et de la technologie.

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Abstract

Dans ce travail, j’ai synthétisé et caractérisé des photocatalyseurs à base de Bi4Ti3O12 dopé au bio-calcium, en utilisant la méthode des sels fondus. Les catalyseurs hybrides Bi₍4-X₎CaXTi3O12 avec x= (0.05, 0.1, 0.15) abrégés bio-Ca/BTO et x=0.2 pour WCa/BTO et CCa/BTO. L’objectif principal consistait à augmenter l’efficacité photocatalytique pour la dégradation de polluants organiques en milieu aqueux. Les analyses structurales, notamment la DRX, FTIR et Raman, ont confirmé l’incorporation du bio-Ca, avec une distorsion du réseau cristallin et des modifications structurales significatives. Le MEB a révélé une morphologie en plaques avec une rugosité et une porosité accrue. Sur le plan optique, on observe un déplacement vers le rouge du bord d’absorption et un rétrécissement de la bande interdite, ce qui améliore l’absorption de la lumière visible. Les performances photocatalytiques sont fortement améliorées : on atteint 100 % de dégradation de la Rhodamine B en 30 minutes sous lumière solaire, et en seulement 15 minutes en mode sonophotocatalytique, selon une cinétique du premier ordre. Il ressort de ces résultats que l’utilisation de dopants biosourcés et de méthodes de synthèse durables permet de développer des matériaux efficaces pour des applications environnementales.

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