Défense de thèse de doctorat en sciences chimiques : "cristaux photoniques d’opale inverse"

Conception de nouveaux nanocomposites à base de cristaux photoniques d’opale inverse en TiO2 à des fins photocatalytiques de l’UV vers le visible

Jury

Alexandru VLAD (UCL), Yu LI (Wuhan University), Ramzi BOURGUIGA, co-promoteur (Université de Carthage), Alain KRIEF (UNamur), Luca FUSARO (UNamur), Olivier DEPARIS, président (UNamur), Bao-Lian SU, promoteur (UNamur)

Résumé

La photocatalyse hétérogène à base de semi-conducteurs apparait actuellement comme une alternative technologique en pleine expansion pour l’assainissement de l’environnement en raison de l’utilisation économique des catalyseurs et de l’énergie solaire. Le procédé photocatalytique dépend principalement des caractéristiques de la molécule à dégrader, de la source lumineuse et du type de semi-conducteur (gap, texture) jouant le rôle de photocatalyseur. L’opale inverse de TiO₂, appartient à la classe la plus générale des cristaux photoniques (CP), a été largement étudiée comme le photocatalyseur le plus efficace en raison de ses propriétés uniques en termes d'architecture uniforme ordonnée de macropores interconnectés dans les trois directions de l’espace. La présence de macropores permet un transfert facile des molécules de réactif, une grande accessibilité aux sites actifs, une grande surface spécifique et une absorption améliorée de lumière en raison de la diffusion multiple et les photons lents. Malgré ses attributs positifs, la grande énergie de la bande interdite de TiO₂ limite l'utilisation efficace de l'énergie solaire ; le TiO₂ est uniquement actif sous irradiation UV. En plus, le taux de recombinaison élevé des paires électron-trou photogénérés est une raison principale pour sa faible efficacité photocatalytique. Pour résoudre ces problèmes, de nombreuses stratégies ont été réalisées pour étendre la gamme d'absorption du spectre solaire et supprimer la recombinaison en améliorant la séparation des porteurs de charge, par le dopage du TiO₂ avec un second composant qui favorise l'efficacité de la conversion des photons en électron

Cette thèse porte sur l’amélioration des propriétés photocatalytiques de TiO₂ sous irradiation UV et visible. En particulier, nous avons orientés notre travail vers le couplage de TiO₂ avec d’autres oxydes, tel que le BiVO₄ et le ZnO, ce qui mène à la formation des nano-hétérojonctions ce qui facilite la séparation interfaciale de charge et ainsi limite la recombinaison des porteurs de charge photogénérées.

La défense est publique

Télecharger : vCal