Intégration de matériaux semi-conducteurs d‘oxyde dans le traitement des eaux et évaluation de leur efficacité photo catalytiques

Abstract

Face à la menace croissante que représente la pollution des eaux industrielles par des contaminants organiques, ce mémoire s’est intéressé à l’évaluation du potentiel photo catalytique du dioxyde d’étain (SnO₂) pour la dégradation du colorant azoïque tartrazine (E102) sous irradiation UV. Le SnO₂ a été synthétisé par voie de précipitation en milieu aqueux, une méthode simple, économique et adaptée à la production de nanoparticules semi-conductrices. Les différentes techniques de caractérisation employées ont confirmé la formation d’un matériau cristallisé dans une structure tétragonale, avec une taille moyenne de cristallites de l’ordre de 74 nm. Les analyses morphologiques ont révélé des particules fines bien réparties, tandis que les spectres vibratoires (FTIR) et l’analyse EDX ont validé la composition chimique attendue. L’étude optique a permis de déterminer un gap énergétique direct de 3,78 eV, typique des SC-type n. Sur le plan photo-catalytique, les tests réalisés dans des conditions contrôlées ont montré que le SnO₂ pouvait dégrader jusqu’à 40,72 % de la tartrazine en 120 minutes, selon une cinétique de premier ordre (Kapp = 3,73 × 10⁻³ min⁻¹). Malgré une adsorption initiale limitée du colorant, ces résultats indiquent une efficacité notable, bien que perfectible. En conclusion, ce travail confirme l’intérêt du SnO₂ comme photocatalyseur pour le traitement des eaux colorées. Il ouvre également des perspectives intéressantes d’optimisation via des approches comme le dopage métallique ou la formation de hétérojonctions, en vue d’améliorer les performances en lumière visible et d'étendre ses applications à d'autres domaines environnementaux et technologiques.