Etude de la photoactivite du dioxyde de titane tio 2 : apport de la resonance paramagnetique electronique

par ALICE RENAULT MORCRETTE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de DIDIER GOURIER.

Soutenue en 2000

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Tio 2 entre dans la composition de divers produits industriels tels que les pigments, les filtres anti-uv, les photocatalyseurs pour revetements anti-salissures etc. Pour les 2 premieres applications, la photoactivite doit etre faible afin d'eviter une degradation de la matrice dans laquelle tio 2 est disperse alors qu'elle doit etre forte pour la photocatalyse. Il est donc important de comprendre les mecanismes de la photoactivite qui dependent de nombreux parametres tels que la structure cristalline, la taille des particules, l'etat de surface, les impuretes nous avons etudie des produits industriels varies afin d'evaluer l'influence de ces parametres. Les defauts paramagnetiques photogeneres dans ces materiaux et entrant en jeu dans le mecanisme ont ete etudies par rpe. Ils dependent des conditions d'irradiation et des caracteristiques des echantillons. A basse temperature, des centres ti 3 + et o - ont ete mis en evidence dans le rutile et dependent de la nature et de la teneur en impuretes. Ces defauts peu stables sont des pieges transitoires, jouant le role d'intermediaires dans le mecanisme. Plus ils sont nombreux, plus les materiaux sont photoactifs. En effet, situes pres de la surface, ils concentrent l'excitation pres des especes reactives directement responsables de la photoactivite. Ces especes sont des groupements ti 4 +oh - de surface qui piegent un exciton apres irradiation a 300 k et apres recombinaison dissociative activee thermiquement conduisent a la formation d'un ion ti 3 + s (jamais identifie jusqu'alors) et d'un radical ho. Le mecanisme propose a partir de l'etude du rutile s'applique a l'anatase a plus basse temperature. L'energie d'activation est donc plus faible dans ce cas, ce qui expliquerait pourquoi l'anatase est plus photoactive que le rutile. Quant au revetement de surface, il ne bloque pas totalement la photoactivite mais diminue la surface libre de tio 2 accessible aux reactifs et dans certains cas, piege les radicaux superoxydes produits.

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Informations

  • Détails : 212 p.
  • Annexes : 149 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 2000
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