Elaboration by " spray pyrolysis " and characterization of thin films of zinc oxide (ZnO) and study of the doping effect on photocatalytic efficiency for water depollution
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Date
2024
Authors
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Publisher
University of Oum El Bouaghi
Abstract
In the present work, metal oxidesFe2O3, ZnO and Al doped ZnO (ZnO:Al) thin films were elaborated by the simple and economic ultrasonic spray pyrolysis (USP) technique and used as catalysts for the degradation of methyl green (MG). For this purpose, the films were deposited on glass substrates using various deposition conditions in order to prepare suitable films devoted to photocatalytic applications. The parameters varied were the oxide type, the precursor nature and doping rate. Their effects on the structural, optical, morphological, electrical properties and on the photo-catalytic activity were studied. The best results were obtained for 5% ZnO:Al thin film leading to82% of MG degradation compared to Fe2O3, ZnO nanowires and ZnO nanorods thin films.
L'objectif de ce travail porte sur l'élaboration et la caractérisation des oxydes métalliques sous forme de couches minces de Fe2O3, ZnO, et ZnO dopé Al (ZnO:Al) par la simple et économique technique de dépôt par spray pyrolyse ultrasonique (SPU) utilisables comme catalyseurs pour la dégradation du vert de méthylène (VM). A cet effet, descouches minces ont été déposées sur des substrats en verre avec différentes conditions de déposition en vue d'obtenir des films avec de bonnes propriétés afin d'être appliquées en photocatalyse. Les paramètres de déposition vairés sont le type d'oxyde, la nature du précurseur et le taux de dopage. L'effet de ces paramètres sur les propriétés structurales, optiques, morphologiques et électriques et sur l'activité photocatalytique a été étudié. Les meilleurs résultats sont été obtenus par ZnO:Al avec un taux de dopage de 5% qui a conduit à la dégradation de 82% du VM, par comparaison avec Fe2O3, les nanofils de ZnO et les nanotubes de ZnO.
Description
Keywords
Thin films; Metal oxides; Ultrasonic spray pyrolysis; Photocatalytic