Etude de tungstate de bismuth (Bi,Lu)2WO6 : Evolution des propriétés physicochimiques, luminescentes et photocatalytiques. - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2016

Study of the Bismuth Tungstate (Bi,Lu)2WO6 : Evolution of physico-chemical, luminescent and photocatalytic properties.

Etude de tungstate de bismuth (Bi,Lu)2WO6 : Evolution des propriétés physicochimiques, luminescentes et photocatalytiques.

Résumé

The main objective of the studies presented in this thesis was to shed a light on the photoluminescence and photocatalytic properties of the bismuth tungstates Bi2WO6-BiLuWO6 system. Polycrystalline compounds Bi2-xLuxWO6, synthesized by solid state reaction at 1000°C, were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission scanning transmission, UV-visible diffuse reflectance spectra and Raman spectroscopy. The Rietveld method revealed the existence of a biphasic system for 0,1≤x≤0,3 (orthorhombic and a monoclinic phase) and a disordered monoclinic solid solution in the composition range of 0,4≤x≤1 . Raman spectroscopy confirms this disorder at vibrational level. The Electrical Impedance Spectroscopy temperature showed the existence of two conduction mechanisms with two activation energies. Photoluminescent emissions under UV excitation are conditioned by the substitution of Bi by Lu atoms. These emissions have been decomposed to three components (G1, G2 and G3). The G1 component is due to specific defects related to bismuth species, the G2 and G3 components would be linked to conventional charge transfers within WO6 octahedron. The photocatalytic efficiency of these materials has been evaluated using Rhodamine B as a pollutant model; the pure bismuth tungstate (BWO) presented the best photocatalytic efficiency due to the large specific surface area and low rate of the charge carriers recombination.
L’objectif principal des études présentées dans cette thèse était d’étudier les propriétés photoluminescentes et photocatalytiques de la série du tungstate de bismuth Bi2WO6-BiLuWO6. Les phases polycristallines Bi2-xLuxWO6, synthétisées par voie solide et à 1000°C, ont été caractérisés par diffraction de rayons X, microscopies électroniques à balayage et en transmission, réflexion diffuse UV-visible et spectroscopie Raman. Les études structurales effectuées à partir d’affinements par la méthode Rietveld ont mis en évidence l’existence d’un domaine biphasé pour des compositions 0,1≤x≤0,3 (une phase orthorhombique et une phase monoclinique) et d’un domaine de solution solide monoclinique désordonnée pour des compositions 0,4≤x≤1. La spectroscopie Raman confirme ce désordre au niveau vibrationnel. La spectroscopie d’impédance électrique en température a révélé l’existence de deux mécanismes de conductions avec deux énergies d’activation. Les émissions photoluminescentes sous excitation UV sont conditionnées par le taux de substitution par le lutécium. Ces émissions ont été décomposées en trois composantes (G1, G2 et G3). La composante G1 serait due à des défauts spécifiques liés au bismuth. Les composantes G2 et G3 seraient liées aux transferts de charges classiques au sein des octaèdres WO6. L’efficacité photocatalytique de ces matériaux a été évaluée en utilisant la Rhodamine B comme un modèle polluant. Le tungstate de bismuth pur (BWO) a présenté la meilleure efficacité photocatalytique pour la série étudiée, du fait de la grande surface spécifique et la faible vitesse de recombinaison des porteurs de charges.
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Dates et versions

tel-01498542 , version 1 (30-03-2017)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01498542 , version 1

Citer

Hassan Ait Ahsaine. Etude de tungstate de bismuth (Bi,Lu)2WO6 : Evolution des propriétés physicochimiques, luminescentes et photocatalytiques.. Cristallographie. Universite Ibn Zohr, 2016. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01498542⟩
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