Elaboration et caractérisation des couches minces ZnS/PbS : Application antibactérienne et photocatalytique

Abstract

In the present study, we report for the first time the elaboration of n-ZnS/p- PbS heterojunction thin film by spin-coating method and its antimicrobial and photocatalytic activities. The resulting films were characterized using XRD, XPS, FESEM, and EDS. The FESEM results revealed uniform nanostructures films with small spherical shapes and slight variation in diameter. XRD and XPS analysis confirmed the growth of crystalline ZnS and PbS thin films. Photocatalytic degradation of organic dyes was investigated with the elaborated nanocomposite ZnS/PbS under sunlight. The degradation rates of 91.2, 87.1 68.6, and 34.4% were achieved for methylene blue, malachite green, red Congo, and methyl orange, respectively. The utilization of heterojunction thin layers assembly enhances the photocatalytic degradation process. The antibacterial and antifungal activities of the coated ZnS/PbS films exhibited considerable behaviour against Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Candida albicans. The present work has not only offered a simple method for the degradation of organic pollutants, but it presents an answer to reduce the rate of microbial contamination.

Dans la présente étude, nous rapportons pour la première fois l'élaboration d'un film mince à hétérojonction n-ZnS/p-PbS par la méthode de spin-coating et ses activités antimicrobiennes et photocatalytique. Les films résultants ont été caractérisés par XRD, XPS, FESEM et EDS. Les résultats du FESEM ont révélé des films de nanostructures uniformes avec de petites formes sphériques et une légère variation de diamètre. L'analyse XRD et XPS a confirmé la croissance de couches minces cristallines de ZnS et de PbS. La dégradation photocatalytique des colorants organiques a été étudiée avec le nanocomposite élaboré ZnS/PbS sous la lumière du soleil. Les taux de dégradation de 91,2, 87,1 68,6 et 34,4 % ont été atteints pour le bleu de méthylène, le vert malachite, le rouge Congo et le méthyl orange, respectivement. L'utilisation d'un assemblage de couches minces à hétérojonction améliore le processus de dégradation photocatalytique. Les activités antibactériennes et antifongiques des films ZnS/PbS revêtus ont montré un comportement considérable contre Staphylococcus aureus, Escherichia coli et Candida albicans. Le présent travail a non seulement proposé une méthode simple pour la dégradation des polluants organiques, mais il présente une réponse pour réduire le taux de contamination microbienne.