Synthèse, Caractérisation et Propriétés Photocatalytiques et Biologiques des Oxydes Mixtes à Base des Métaux divalents et trivalents

Abstract

La pollution de l'eau est l'un des problèmes majeurs qui menace la planète en raison du développement industriel rapide. La recherche de solutions efficaces, économiques et respectueuses de l'environnement est devenue un défi pour les scientifiques, ce qui constitue l'objectif principal de cette étude. La rhodamine B, un colorant difficile à dégrader, provoquant des effets nocifs tels que le cancer et l'inflammation des voies respiratoires, fait l'objet d'études par de nombreux scientifiques. Afin de l'éliminer des eaux usées, la poudre de Bi%-BaBiO3 (0 %, 5 %, 10 %, 10 %, 15 % et 20 %) a été synthétisée par la technique sol-gel. Un excès de nitrate de Bismuth a été ajouté pour déterminer son effet, vérifier son activité photocatalytique d'une part, et étudier ses propriétés biologiques en tant qu'agent antioxydant et antibactérien d'autre part, dans le but de créer un composé aux propriétés multiples. Les résultats des analyses par rayons X ont indiqué la formation d'un composé binaire BaBiO3-BaCO3. Dans les tests photocatalytiques, une activité photocatalytique élevée de 73 % a été observée pour la dégradation du RhB sous la lumière du soleil, et il a également été recyclé pour 3 cycles. Dans l'étude de l'activité antibactérienne et antioxydante, l'ajout d'un excès de nitrate de Bismuth a renforcé l'activité antibactérienne contre les micro-organismes Gram-positifs et Gram-négatifs, tels que S. aureus et E. coli, tandis que 10 % de Bi-BBO en tant qu'agent antioxydant a présenté une valeur CI50 la plus efficace de 2,5 mg/ml.Dans une deuxième partie de l'étude, le Bi4O7-Bi2O3 a été synthétisé par la technique sol-gel et traité à 500 °C pour étudier ses propriétés photocatalytiques sous lumière visible lumière solaire et artificielle (LED 16 W), puis ses propriétés antioxydantes. Les résultats des analyses par rayons X ont montré que le composite binaire Bi4O7- Bi2O3 était formé sous une structure tétragonale et triclinique respectivement, Les résultats photocatalytiques étaient impressionnants, avec des taux de dégradation de la rhodamine B de 94,41 % sous la lumière solaire pendant 120 minutes, et de 83,10 % sous lumière artificielle pendant 180 minutes, avec un décalage de longueur d'onde indiquant une déméthylation progressive de la rhodamine B.