Synthesis and characterization of mixed oxides : experimental and theoretical study of their photocatalytic activity

dc.contributor.authorBOURIACHI , Sarra
dc.contributor.authorHADDADI , Khelifa Supervisor
dc.contributor.authorHAMICI , Melia Co- Supervisor
dc.date.accessioned2026-06-28T09:08:15Z
dc.date.issued2024
dc.descriptionDans cette étude, des poudres de LaFeO3 présentant des performances catalytiques et photocatalytiques cruciales ont été préparées avec succès par la méthode sol-gel en utilisant des sels de chlorure et de nitrate. L'influence du précurseur sur la cristallinité, la morphologie, la surface spécifique et les propriétés optiques a été étudiée. L’ATG et la DRX ont confirmé la formation de la phase pérovskite orthorhombique LaFeO3 (Pnma, #62). Les images MEB ont mis en évidence un effet significatif de type précurseur sur la morphologie de surface des nanoparticules synthétisées. La bande interdite obtenue varie entre 2.19 et 2.27 eV. L’étude de la cinétique d'adsorption et l’étude isotherme ont révélé que l'adsorption des molécules de MB sur les nanoparticules de LaFeO3 correspondait bien au modèle de pseudo-second ordre et de Freundlich. De plus, l’étude thermodynamique a démontré que l’adsorption du MB sur les échantillons de LaFeO3 est spontanée, exothermique et plus favorable à basse température, tandis que les valeurs de l’enthalpie suggèrent une physisorption. Par conséquent, les échantillons de LaFeO3 préparés avec des sels de chlorure devraient présenter une efficacité de photodégradation élevée du colorant MB. De plus, notre étude a été complétée par l’investigation théorique, en utilisant DFT avec GGA+U, des propriétés du massif et de surface de LaFeO3. Un accord parfait est trouvé entre les résultats expérimentaux et les résultats théoriques.
dc.description.abstractIn this study, LaFeO3 powders with crucial catalytic and photocatalytic performance were successfully prepared through the sol-gel method using chloride and nitrate salts. The influence of the used precursor on the crystallinity, morphology, specific surface area, and optical properties was investigated. TGA and XRD patterns confirmed the formation of the LaFeO3 orthorhombic perovskite phase (Pnma, #62). SEM images highlighted a significant effect of the precursor type on the surface morphology of the synthesized nanoparticles. The obtained band gap varies between 2.19 - 2.27 eV. The kinetic and isotherm adsorption studies revealed that the adsorption of MB molecules on LaFeO3 nanoparticles fitted well with the pseudo-second-order and Freundlich models. Moreover, the thermodynamic study demonstrated that the adsorption of MB on the LaFeO3 samples is spontaneous, exothermic, and more favorable at low temperatures while the magnitude of enthalpy changes energies suggested a physisorption. Hence, LaFeO3 samples prepared with chloride salts are expected to show high photodegradation efficiency of MB dye. In addition, our study was completed by the theoretical investigation, using DFT within GGA+U, of the Bulk and surface properties of LaFeO3. A perfect agreement is found between the experimental results and the theoretical ones.
dc.description.sponsorshipفي هذه الدراسة، تم تحضير مساحي قباستخدام أمالح الكلوريد والنترات. تم فحص تأثير السالئف المستخدمة على البلورة والتشكل والمساحة السطحية المحددة والخصائص باستخدام ) Pnma, 62# ( تشكل تركيبة البيروفسكايت اضهرت المصنعة LaFeO 3 أن مساحيق XRD و TGA البصرية. كشفت مخططات اما بالنسبة لفجوة للمساحيق المحضرة. عن التأثير الكبير لنوع السالئف على البنية السطحية SEM كشفت صور . سالئف النترات والكلوريد على MB الكترون فولط. كشفت دراسات االمتزاز الحركي واإليزوثرم أن امتزاز جزيئات 2.27 و 2.19 الطاقة فقد كانت محصورة بين يتناسب جيدًا مع نموذج االمر الثانوي ونموذج فريندليش. بينما توضح الدراسة الديناميكية الحرارية أن امتزاز LaFeO 3 الجسيمات النانوية MB 3 على عينات LaFeO يكون تلقائيًا وطاردًا للحرارة وأكثر مالءمة في درجات الحرارة المنخفضة في حين يشير حجم التغيرات الحرارية المحضرة بأمالح الكلوريد كفاءة عالية في التحفيز الضوئي لصبغة ازرق المي
dc.identifier.urihttps://repository.univ-setif.dz/handle/123456789/1495
dc.language.isoen
dc.publisherSetif 1 University - Ferhat ABBAS , Faculty of Sciences
dc.subjectLaFeO3
dc.subjectNanopores
dc.subjectAdsorption
dc.subjectPhotocatalysis
dc.subjectKinetic models
dc.subjectDFT
dc.titleSynthesis and characterization of mixed oxides : experimental and theoretical study of their photocatalytic activity
dc.typeThesis

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
E-TH2381 Synthesis and characterization of mixed oxides experimental and theoretical study of their photocatalytic activity BOURIACHI , Sarra.pdf
Size:
3.33 MB
Format:
Adobe Portable Document Format

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed to upon submission
Description: