Synthèse et caractérisation de matériaux à propriétés ferroélectriques et application photocatalytique

Abstract

Les matériaux ferroélectriques actuellement utilisés sont des céramiques à base de plomb. De tels composés sont nocifs à l’environnement en raison de la toxicité et de la volatilité de l’oxyde de plomb. Notre travail intervient dans le cadre de la protection de l’environnement. Dans cet esprit de nouveaux matériaux sans plomb dérivés de BaTiO3, par des substitutions cationiques en site dodécaédrique ont été examinés. La présente étude concerne des compositions relativement proches de BaTiO3. Ainsi, nous avons élaborés les composes Ba1-xSm2x/ 3(Ti0,70Zr0,30)O3 et Ba1-xSmx/ 3Bix /3(Ti0,70Zr0,30)O3 (x=0.025 ET 0.05). Les synthèses ont été réalisées par réaction à l’état solide. La pureté des phases obtenues a été contrôlée par DRX. L’étude des propriétés a été réalisée par des mesures diélectriques en température et en fréquence respectivement dans les gammes 77-400 K et 102-2.105 Hz. L'activité photocatalytique de ces composés a été étudiée en utilisant le cristal violet (CV), un colorant cationique, comme polluant modèle. Les résultats obtenus ont montré que les pérovskites synthétisées présentent une forte absorption dans le visible. En présence de Ba0.9Sm0.033Bi0.033(Ti0.7Zr0.3)O3 et Ba0.975Sm0.016(Ti0.7Zr0.3)O3, le taux de dégradation égal respectivement à 97% et 92 % au bout de 5h d’exposition à la lumière solaire.