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Chapitre IV: Aspect Photoélectrochimie et spectroscopie d’impédance des matériaux photocatalyseurs…………………………………………………………… IV.1. Introduction…………………………………………………………………….. 120 IV.2. Voltampérométrie à l’obscurité…………………………………….................... 120 IV.3. Caractéristiques courant-potentiel : voltammétrie cyclique et linéaire sous l’illumination polychromatique (lumière blanche)…………………………….. IV.4. Voltampérométrie linéaire sous lumière polychromatique des photocatalyseurs sol gel ……………………………………………………….. IV.6. Etudes des influences de quelques facteurs sur les photocourants…………….. 127 IV.6.1. Influence de l’intensité de la lumière sur l’activité photoélectrochimique de quelques photocatalyseurs……………… IV.6.2. Influence du substrat sur l’activité photocatalytique des couches de TiO2 (P25) et TiO2-N (P25)………………………………………. IV.6.3. Influence de la concentration du méthanol sur l’activité photoélectrochimique de quelques photocatalyseurs……………… IV.6.4. Influence du peroxyde d’hydrogène sur les caractéristiques courant-potentiel………………………………………………….... IV.7. Caractéristique courant-potentiel des couches sol gel sans et en présence du colorant Reactive Black 5……………………………………………………… IV.8. Potentiel de Circuit ouvert, relation avec les phénomènes de recombinaison…. 135 IV.9. Spectroscopie d’action………………………………………………………… 137 IV.9.1. Spectre caractéristique de la lampe ILC technology et de la lampe Xénon ASB-XE -175 -200 W……………………………………... IV.9.2. Spectres d’action de quatre photocatalyseurs……………………… 138 IV.10. Spectroscopie d’impédance électrochimique…………………………………... 141 IV.11. Détermination du potentiel de bande plate par la méthode des potentiels de circuit ouvert……………………………………………………... IV.12. Etude photoélectrochimique du photocatalyseur TiOxNyFz obtenu par précipitation et traitement thermique sous azote……………………………….. IV.12.1. Caractéristiques j-E ……………………………………………….. 153 IV.12.2. Evolution du photocourant avec le temps ………………………… 155 IV.12.3. . Caractéristiques j-E : une étude comparative avec les couches de 10 119 122 126 127 129 130 131 133 138 150 153
TiO2 et de TiO2-xNx sol gel……………………………………….. 157 IV.13. Caractéristiques courant-potentiel des matériaux TiOxNySz…………………… 160 IV.14. Conclusion……………………………………………………………………… 161 Chapitre V : Etudes de la photodégradation de deux colorants en solution aqueuse sur un réacteur du laboratoire………………………………………………. V.1. Introduction…………………………………………………………………….. 163 V.2. Impact environnemental des colorants…………………………………………. 163 V.3. Spectres d’absorption des deux colorants étudiés………………………............ 163 V.4. Essais de photooxydation en utilisant les couches minces du dioxyde de titane (P25)……………………………………………………………………………. V.4.1. Photolyse, Adsorption et Photooxydation de RO16 et RB5………. 164 V.4.2. Etude du vieillissement des couches de TiO2 (P25) déposées sur de l’acier inoxydable………………………………………………….. V.5. Influence de quelques facteurs en photocatalyse………………………………. 169 V.5.1. Influence de la concentration initiale sur la vitesse de dégradation des deux colorants réactifs………………………………………… V.5.2. Influence du pH initial sur la photodégradation des colorants…….. 170 V.5.3. Influence du peroxyde d’hydrogène (H2O2)……………………….. 173 V.6. Photooxydation du Reactive Black 5 avec les couches de TiO2 sol gel et de TiO2-xNx-1 sol gel déposés sur acier inoxydable ………………………………. V.7. Photooxydation sous la lumière UV et la lumière Visible en utilisant les couches de TiO2 (P25) et TiO2-N (P25)………………………………………... V.8. Variation du potentiel de surface pris par les couches pendant la photooxydation du Reactive Black 5…………………………………………... V.9. Photooxydation du RB5 à pH = 2,1 : comparaison de la photoactivité de quatre catalyseurs sous illumination UV et sous illumination Visible………… V.10 Photooxydation du RB5 en présence du peroxyde d’hydrogène H2O2 à 37×10 -3 mol/L…………………………………………………………………………… 11 162 164 166 169 176 178 180 182 183
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