Soutenance de thèse de Getaneh Diress GESESSE

Les matériaux carbonés ont révélé de nombreuses applications comme adsorbants, (photo-) catalyseurs, additifs et supports pour l'assainissement de l'environnement. Dans cette thèse, des matériaux carbonés nanoporeux obtenus à partir de diverses sources ont été utilisés comme additifs à des semiconducteurs (par exemple, TiO2, Bi2WO6) pour améliorer leur efficacité photo catalytique. L'objectif principal de la thèse a été d'explorer l'application potentielle des composites semiconducteurs/carbone (2% en poids de carbone) pour la conversion photocatalytique des polluants de diverse origine. Les composites semiconducteur / carbone préparés ont amélioré l'absorption de la lumière dans la région visible par rapport au semiconducteur pristine, en raison de la présence de groupes fonctionnels photoactifs dans le matériau carboné. L’étude de la réponse photo électrochimique des composites a montré la présence d'un transfert d'électrons à l’interface carbone-semiconducteur ; ce comportement est particulièrement remarquable dans le cas des carbones faiblement fonctionnalisés. En conséquence, les porteurs de charge photo générés sont plus prononcés pour les composites constitués de carbones faiblement fonctionnalisés que pour les carbones hautement fonctionnalisés. L'activité photo catalytique des composites a été évaluée pour la photo oxydation d’une teinte (rhodamine B) et pour la photo réduction du CO2 en phase gazeuse sous lumière solaire. La conversion photo catalytique du polluant principal ainsi que de ses intermédiaires a été améliorée pour les composites par rapport au semiconducteur ; l'effet était notamment plus prononcé pour la décomposition des intermédiaires. Ceci était associé à une meilleure absorption de la lumière visible des composites, à la forte interaction interfaciale entre les deux phases solides, et à la nature de surface acide du catalyseur. Les photocatalyseurs étudiés ont montré de bon cycles photocatalytiques et une bonne stabilité pendant une illumination à long terme.