Élaboration des films minces d'oxyde de Zinc et étude de leurs propriétés en fonction de l’épaisseur et de la température de recuit. / Bouafassa,Naima  

Public ISBD Titre : Élaboration des films minces d'oxyde de Zinc et étude de leurs propriétés en fonction de l’épaisseur et de la température de recuit. Type de document : texte imprimé Auteurs : Bouafassa,Naima, Auteur ; Laghrib,S, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2018 Importance : 1 vol (51 f .) Format : 29 cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Chimie Mots-clés : ZnO évaporation KRecuit Sous air Couches minces Oxydation Index. décimale : 541.3 Sujets divers en chimie physique Résumé : L’approche adoptée dans ce modeste travail porte sur l’élaboration des films minces d’oxyde de Zinc par une méthode non conventionnelle et peu étudiée, elle consiste en l’évaporation sous vide des films à partir d’une poudre Zn sur verre ordinaire suivi d’un traitement thermique dans un four sous air.Nous avons élaboré deux séries d’échantillons à deux différentes épaisseurs 600Ä‚ et 900 Ä‚. La caractérisation structurale, optique et électrique ont montré que les films au départ sont plutôt métallique, ils sont riches en zinc et présentent un aspect opaque avec une couleur grise sombre, après traitement thermique dans la gamme de température allant de 300°C 600 °C pendant une heure, les films s’oxydent au fur et à mesure que la température de recuit augmente pour se transformer complètement ZnO stoechiométriques. L’aspect transparent est obtenu à 600°C Les couches obtenues ont été analysées par diverses techniques de caractérisation structurale, optique et électrique. La diffraction des rayons X a montré que les films après recuit sous air sont polycristallines avec une structure hexagonale de type wurtzite et une orientation préférentielle suivant le plan (002). La taille des grains évolue en fonction de l’épaisseur et la température de recuit.Quant aux mesures spectrophotométriques dans le domaine UV-visible-PIR, elles ont montré que les couches de 600 Ã… d’épaisseur, traitées à 600 °C ont une transmission élevée d’environ 80% et que l’énergie du gap est d’environ 3.24 eV. Les meilleures valeurs de la résistivité électrique sont de l’ordre de 2.76*101 Ω cm, comparables aux valeurs de la littérature. Note de contenu : Sommaire Didicas ……………………………………………………………………………………… Remerciement………………………………………………………………………………ii Introduction générale……………………………………………………………………… 1 Chapitre I : Propriétés, applications et méthodes d’élaboration du ZnO Introduction ……………………………………………………………………………...… 5 I. L’oxyde du zinc (ZnO) : propriétés et applications …………………………………... 5 I.1. Propriétés de l’oxyde de Zinc ………………………………………………………..... 5 I.1.1.Propriétés cristallographiques… .…………………………………………………… 5 I.1.2. Propriétés électriques : ……………………………………………………………… 7 I.1.3.Propriétés optiques et luminescences:……………………………………………….. 8 I.1.4.Propriétés physiques …………………………………………………………………. 8 I.2 Applications du ZnO ...…………………………………………………………….…… 9 I-3 Méthodes de dépôt des couches minces de ZnO : ..………………………………….. 10 I.3.1 Définition d’une couche mince : …………………………………………………..... 10 I.3.2.Mécanisme de formation d'une couche mince : …………………………………… 11 I.3.3.Méthodes de dépôt de couches minces de ZnO : ………………………………...... 13 I.3.3.1. Dépôt chimiques en phase vapeur (CVD) :…………………………………….... 14 I.3.3.2. Dépôt physique en phase vapeur (PVD): ………………….......................……… 14 I.3.3.2.1.Pulvérisation cathodique :……………………………………………………..... 15 I.3.3.2.2. Ablation laser :……………………………………………………………….….15 Table de matières I.3.3.2.3. Evaporation sous vide :………………………………..…………………………15 Conclusion :……………………………………………………………………..………. …20 Références bibliographiques :…………………………………..…………………………21 Chapitre II : Elaboration des films d’oxyde de zinc et techniques de caractérisation Introduction………………………………………………………………………...…….….25 II.1.Appareillage ………………………………………………………………………....…25 II.2.Nettoyage des substrats et de l’enceinte de l’évaporateur ………………………….26 II.3.Recuit thermique………………………………………………………………………..27 II.4.Techniques de caractérisations …………………………………...…………………..28 II.5.1.Spectrophotométrie UV-Visible ..……………………………………....…………...28 II.5.2.Diffraction des rayons X (DRX) ……………………………………………..……..30 II.5.3Mesures électriques (Méthode des 4 pointes) :……………………………………..32 Conclusion …………………………………………………………………………………. 34 Références bibliographiques :……………………………………………………………...35 Chapitre III : Résultats et discussions Introduction :…………………………………………………………...……………..........37 III.1. Caractérisation cristallographique:…………………………...………………….....37 III.1.1.Effet de l’épaisseur sur les propriétés cristallographiques des films Zn recuits..38 III.1.2. Effet de la température de recuit sur les propriétés cristallographiques.………39 III.1.3. Calcul de la taille des grains ………………………………………………………41 III.2. Caractérisation optique ……………………………………………………………. 42 III.2.1. Transmission optique ……………………………………………………………...42 Table de matières III.2.1.1. Effet de la température de recuit sur la transmission optique……………….42 III.2.1.2. Effet de l’épaisseur de recuit sur la transmission optique…………………....44 III.2.2. Calcul de l’énergie du gap optique…………………………………………....…..44 III.3 Caractérisation électriques…………………………………………………………..47 Conclusion ………………………………………………………………………………....49 Références bibliographiques………………………………………………………………50 Conclusion Générale ……………………………………………………………………...51 Côte titre : MACH/0092 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1PpHiH5xXbIeMD_pyJfTkcLL4qsJHt14d/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : pdf Élaboration des films minces d'oxyde de Zinc et étude de leurs propriétés en fonction de l’épaisseur et de la température de recuit. [texte imprimé] / Bouafassa,Naima, Auteur ; Laghrib,S, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2018 . - 1 vol (51 f .) ; 29 cm. Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Chimie Mots-clés : ZnO évaporation KRecuit Sous air Couches minces Oxydation Index. décimale : 541.3 Sujets divers en chimie physique Résumé : L’approche adoptée dans ce modeste travail porte sur l’élaboration des films minces d’oxyde de Zinc par une méthode non conventionnelle et peu étudiée, elle consiste en l’évaporation sous vide des films à partir d’une poudre Zn sur verre ordinaire suivi d’un traitement thermique dans un four sous air.Nous avons élaboré deux séries d’échantillons à deux différentes épaisseurs 600Ä‚ et 900 Ä‚. La caractérisation structurale, optique et électrique ont montré que les films au départ sont plutôt métallique, ils sont riches en zinc et présentent un aspect opaque avec une couleur grise sombre, après traitement thermique dans la gamme de température allant de 300°C 600 °C pendant une heure, les films s’oxydent au fur et à mesure que la température de recuit augmente pour se transformer complètement ZnO stoechiométriques. L’aspect transparent est obtenu à 600°C Les couches obtenues ont été analysées par diverses techniques de caractérisation structurale, optique et électrique. La diffraction des rayons X a montré que les films après recuit sous air sont polycristallines avec une structure hexagonale de type wurtzite et une orientation préférentielle suivant le plan (002). La taille des grains évolue en fonction de l’épaisseur et la température de recuit.Quant aux mesures spectrophotométriques dans le domaine UV-visible-PIR, elles ont montré que les couches de 600 Ã… d’épaisseur, traitées à 600 °C ont une transmission élevée d’environ 80% et que l’énergie du gap est d’environ 3.24 eV. Les meilleures valeurs de la résistivité électrique sont de l’ordre de 2.76*101 Ω cm, comparables aux valeurs de la littérature. Note de contenu : Sommaire Didicas ……………………………………………………………………………………… Remerciement………………………………………………………………………………ii Introduction générale……………………………………………………………………… 1 Chapitre I : Propriétés, applications et méthodes d’élaboration du ZnO Introduction ……………………………………………………………………………...… 5 I. L’oxyde du zinc (ZnO) : propriétés et applications …………………………………... 5 I.1. Propriétés de l’oxyde de Zinc ………………………………………………………..... 5 I.1.1.Propriétés cristallographiques… .…………………………………………………… 5 I.1.2. Propriétés électriques : ……………………………………………………………… 7 I.1.3.Propriétés optiques et luminescences:……………………………………………….. 8 I.1.4.Propriétés physiques …………………………………………………………………. 8 I.2 Applications du ZnO ...…………………………………………………………….…… 9 I-3 Méthodes de dépôt des couches minces de ZnO : ..………………………………….. 10 I.3.1 Définition d’une couche mince : …………………………………………………..... 10 I.3.2.Mécanisme de formation d'une couche mince : …………………………………… 11 I.3.3.Méthodes de dépôt de couches minces de ZnO : ………………………………...... 13 I.3.3.1. Dépôt chimiques en phase vapeur (CVD) :…………………………………….... 14 I.3.3.2. Dépôt physique en phase vapeur (PVD): ………………….......................……… 14 I.3.3.2.1.Pulvérisation cathodique :……………………………………………………..... 15 I.3.3.2.2. Ablation laser :……………………………………………………………….….15 Table de matières I.3.3.2.3. Evaporation sous vide :………………………………..…………………………15 Conclusion :……………………………………………………………………..………. …20 Références bibliographiques :…………………………………..…………………………21 Chapitre II : Elaboration des films d’oxyde de zinc et techniques de caractérisation Introduction………………………………………………………………………...…….….25 II.1.Appareillage ………………………………………………………………………....…25 II.2.Nettoyage des substrats et de l’enceinte de l’évaporateur ………………………….26 II.3.Recuit thermique………………………………………………………………………..27 II.4.Techniques de caractérisations …………………………………...…………………..28 II.5.1.Spectrophotométrie UV-Visible ..……………………………………....…………...28 II.5.2.Diffraction des rayons X (DRX) ……………………………………………..……..30 II.5.3Mesures électriques (Méthode des 4 pointes) :……………………………………..32 Conclusion …………………………………………………………………………………. 34 Références bibliographiques :……………………………………………………………...35 Chapitre III : Résultats et discussions Introduction :…………………………………………………………...……………..........37 III.1. Caractérisation cristallographique:…………………………...………………….....37 III.1.1.Effet de l’épaisseur sur les propriétés cristallographiques des films Zn recuits..38 III.1.2. Effet de la température de recuit sur les propriétés cristallographiques.………39 III.1.3. Calcul de la taille des grains ………………………………………………………41 III.2. Caractérisation optique ……………………………………………………………. 42 III.2.1. Transmission optique ……………………………………………………………...42 Table de matières III.2.1.1. Effet de la température de recuit sur la transmission optique……………….42 III.2.1.2. Effet de l’épaisseur de recuit sur la transmission optique…………………....44 III.2.2. Calcul de l’énergie du gap optique…………………………………………....…..44 III.3 Caractérisation électriques…………………………………………………………..47 Conclusion ………………………………………………………………………………....49 Références bibliographiques………………………………………………………………50 Conclusion Générale ……………………………………………………………………...51 Côte titre : MACH/0092 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1PpHiH5xXbIeMD_pyJfTkcLL4qsJHt14d/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : pdf

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Synthèse et caractérisation des nanoparticules de TiO2 pures et dopées pour des applications photo-catalytiques / Dounia Lahmar  

Public ISBD Titre : Synthèse et caractérisation des nanoparticules de TiO2 pures et dopées pour des applications photo-catalytiques Type de document : texte imprimé Auteurs : Dounia Lahmar ; Abla Guemmaz, Directeur de thèse ; Laghrib,S, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2023 Importance : 1 vol. (85 f.) Format : 29 cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Chimie Mots-clés : TiO2 Mn-TiO2 Sr-TiO2 dopage Sol-gel Nanopoudres Photocatalyse Bleu de méthylène Phénol Plomb Index. décimale : 540 Chimie et sciences connexes Résumé : Dans ce travail, des nanopoudres pures et dopées de dioxyde de titane ont été synthétisées par le procédé sol-gel en vue de les utilisées comme catalyseurs pour la dégradation du bleu de méthylène (BM), du phénol et du phénol (Pb2+). Les poudres synthétisées sont du TiO2 pur et dopé avec du Manganèse ou du Strontium avec des concentrations : 0,5% et 1% ainsi que du TiO2 co-dopé (0,5% Mn : 0,5% Sr). La diffraction des rayons X a permis de mettre en évidence des tailles nanométriques de particules d’oxyde de titane pures et dopées et l’identification de l’anatase en phase cristallisée. La spectroscopie FTIR a identifié une composition chimique unique constituée essentiellement de TiO2. L’effet de la diminution de la taille des particules sur l’activité photocatalytique du dioxyde de titane a été mis en Å“uvre par spectrophotométrie UV, où des résultats très intéressants ont été obtenus, qui sont dans ce cas : 97% du BM sont dégradés en présence des poudres de TiO2 co-dopées (0,5% Mn : 0,5% Sr) et 76% du phénol en présence de 1% des poudres de TiO2 dopées au Sr sont également dégradées pendant 2 heures d’irradiation UV. En ce qui concerne les ions Pb2+, 88,5% ont disparu sous la lumière du soleil pendant 2 heures. Les poudres de TiO2 co dopées (0,5%Mn : 0,5%Sr) ont montré la meilleure efficacité photocatalytique par rapport au TiO2 pur et dopé. Les résultats obtenus dans cette étude sollicitent que ces nouveaux matériaux soient utilisés pour éliminer le BM, le phénol et le Pb dans les solutions aqueuses telle que les eaux usées industrielles ou d’autres ressources = In this work, pure and doped nanopowders of Titane dioxide were synthesized by sol-gel process to make catalysts for the degradationof Methylene Blue (BM), Phenol and Phenol (Pb2+). The synthesized powders are pure and doped TiO2 with Manganese or Strontium with concentrations: 0.5% and 1% as well as co-doped TiO2 (0.5% Mn: 0.5 % Sr). X-ray diffraction made it possible to highlight nanometric sizes of pure and doped titanium oxide particles and the identification of anatase as crystallized phase. FTIR spectroscopy identified a single chemical composition consisting essentially of TiO2. The effect of the decrease in particle size on the photocatalytic activity of titanium dioxide was implemented by UV spectrophotometry, where very interesting results were obtained, which are in this case: 97% of the BM in the presence of co-doped TiO2 powders (0.5% Mn: 0.5% Sr) are degraded and 76% of phenol in the presence of 1% Sr-doped TiO2 powders are also degraded during 2 hours of UV irradiation. Regarding Pb2+ ions, 88.5% disappeared under sunlight for 2 hours. Co-doped TiO2 powders (0.5% Mn: 0.5% Sr) showed the best photocatalytic efficiency compared to pure and doped TiO2. The results obtained in this study require that these new materials be used to remove BM, phenol and Pb in an aqueous solution such as industrial wastewater or other resources Côte titre : MACH/0324 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1FHhTtch4X-73hBqJ-zMELma_RsenUlO1/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : pdf Synthèse et caractérisation des nanoparticules de TiO2 pures et dopées pour des applications photo-catalytiques [texte imprimé] / Dounia Lahmar ; Abla Guemmaz, Directeur de thèse ; Laghrib,S, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2023 . - 1 vol. (85 f.) ; 29 cm. Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Chimie Mots-clés : TiO2 Mn-TiO2 Sr-TiO2 dopage Sol-gel Nanopoudres Photocatalyse Bleu de méthylène Phénol Plomb Index. décimale : 540 Chimie et sciences connexes Résumé : Dans ce travail, des nanopoudres pures et dopées de dioxyde de titane ont été synthétisées par le procédé sol-gel en vue de les utilisées comme catalyseurs pour la dégradation du bleu de méthylène (BM), du phénol et du phénol (Pb2+). Les poudres synthétisées sont du TiO2 pur et dopé avec du Manganèse ou du Strontium avec des concentrations : 0,5% et 1% ainsi que du TiO2 co-dopé (0,5% Mn : 0,5% Sr). La diffraction des rayons X a permis de mettre en évidence des tailles nanométriques de particules d’oxyde de titane pures et dopées et l’identification de l’anatase en phase cristallisée. La spectroscopie FTIR a identifié une composition chimique unique constituée essentiellement de TiO2. L’effet de la diminution de la taille des particules sur l’activité photocatalytique du dioxyde de titane a été mis en Å“uvre par spectrophotométrie UV, où des résultats très intéressants ont été obtenus, qui sont dans ce cas : 97% du BM sont dégradés en présence des poudres de TiO2 co-dopées (0,5% Mn : 0,5% Sr) et 76% du phénol en présence de 1% des poudres de TiO2 dopées au Sr sont également dégradées pendant 2 heures d’irradiation UV. En ce qui concerne les ions Pb2+, 88,5% ont disparu sous la lumière du soleil pendant 2 heures. Les poudres de TiO2 co dopées (0,5%Mn : 0,5%Sr) ont montré la meilleure efficacité photocatalytique par rapport au TiO2 pur et dopé. Les résultats obtenus dans cette étude sollicitent que ces nouveaux matériaux soient utilisés pour éliminer le BM, le phénol et le Pb dans les solutions aqueuses telle que les eaux usées industrielles ou d’autres ressources = In this work, pure and doped nanopowders of Titane dioxide were synthesized by sol-gel process to make catalysts for the degradationof Methylene Blue (BM), Phenol and Phenol (Pb2+). The synthesized powders are pure and doped TiO2 with Manganese or Strontium with concentrations: 0.5% and 1% as well as co-doped TiO2 (0.5% Mn: 0.5 % Sr). X-ray diffraction made it possible to highlight nanometric sizes of pure and doped titanium oxide particles and the identification of anatase as crystallized phase. FTIR spectroscopy identified a single chemical composition consisting essentially of TiO2. The effect of the decrease in particle size on the photocatalytic activity of titanium dioxide was implemented by UV spectrophotometry, where very interesting results were obtained, which are in this case: 97% of the BM in the presence of co-doped TiO2 powders (0.5% Mn: 0.5% Sr) are degraded and 76% of phenol in the presence of 1% Sr-doped TiO2 powders are also degraded during 2 hours of UV irradiation. Regarding Pb2+ ions, 88.5% disappeared under sunlight for 2 hours. Co-doped TiO2 powders (0.5% Mn: 0.5% Sr) showed the best photocatalytic efficiency compared to pure and doped TiO2. The results obtained in this study require that these new materials be used to remove BM, phenol and Pb in an aqueous solution such as industrial wastewater or other resources Côte titre : MACH/0324 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1FHhTtch4X-73hBqJ-zMELma_RsenUlO1/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : pdf

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