Synthèse verte et caractérisation des nanoparticules hybrides à base de Fe2O3 -CuO et leur application en photocatalyse (élimination de bleu de méthylène)

Abstract

نظرًا للخصائص الفيزيائية والبيولوجية والكيميائية للجسيمات النانوية. تميز العقد الأخير بزيادة في إنتاجها واستخدامها في الصناعة والبحث يتمثل الهدف الأساسي لعملنا في الاستخلاص الحيوي للجسيمات النانوية لأكسيد الحديد والنحاس المستقرة، في ظل ظروف تجريبية مناسبة لتطبيقها في التحفيز الضوئي. تعتمد الاستراتيجية المطبقة على استخدام مستخلص نبات النعناع البري كطريقة التوليف الأخضر. تم تحديد خصائص هذه الجسيمات بتقنيات التحليل الطيفي للأشعة المرئية وفوق البنفسجية، مطيافية الأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه (FTIR)، مطيافية انزياح الأشعة السينية (DRX). حيث أظهرت أطياف الأشعة المرئية وفوق البنفسجية أقصى امتصاص في حدود 190-300 نانومتر. تم استخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه (FTIR) لتأكيد وجود مجموعات وظيفية مختلفة مسؤولة عن التخفيض والاستقرار أثناء عملية الاستخلاص الحيوي. كما أكدت وجود ذروة ضعيفة عند 457 سم تُعزى إلى اهتزاز الجسيمات النانوية لأكسيد الحديد والنحاس، مما يفسر ذلك بتكوين الجسيمات النانوية. أثبت تحليل انزياح الأشعة السينية (XRD) الطبيعة البلورية للجسيمات بمتوسط حجم يتراوح بين 22.93 و30.00 نانومتر. تمكنا أيضًا من إظهار أنه من الممكن تطبيق الجسيمات النانوية المشكلة في تحلل الملوثات العضوية (الميثيلين الأزرق) حيث أظهر التركيز 0.8 غ للجسيمات النانوية، نشاط تحفيز ضوئي أكبر.

En raison des propriétés physiques, biologiques et chimiques des nanoparticules (NPs), cette dernière décennie est marquée par une augmentation de leur production et de leur utilisation dans l’industrie et la recherche. L'objectif essentiel de notre travail a consisté́ à biosynthétiser des nanoparticules d’oxyde de Fer et de cuivre (Fe2O3-CuO NPs) stables, en conditions expérimentales appropriées pour l’applications en photocatalyse. La stratégie adoptée est fondée sur l’utilisation du procèdé biologique à base de l’extrait de la plante (Mentha pulegium) comme méthode de synthèse vert. Les nanoparticules obtenues ont été caractérisées par les techniques UV-Vis, FT-IR et DRX. Les spectres UV-Vis ont montré une absorption maximale dans la plage de 190 à 300 nm. La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) a été utilisée pour confirmer l'existence de divers groupes fonctionnels responsables de la réduction et de la stabilisation au cours du processus de biosynthèse. Le résultat des spectres présente un faible pic à 457cm-1 attribués à la vibration des (Fe2O3-CuO) Nps, confirmant la formation de nanoparticules. L'analyse par diffraction des rayons X (XRD) a confirmé la nature cristalline des (Fe2O3-CuO) Nps avec une taille moyenne comprise entre 22.93et30.00 nm. Nous avons aussi pu montrer qu’il est possible application des nanoparticules formées dans la dégradation des polluants organiques (bleu de méthylène) où les (Fe2O3-CuO) Nps avec une concentration de 0.8 g ont montré une activité photocatalyse plus élevée

Due to the physical, biological and chemical properties of nanoparticles (NPS). this last decade is characterized by an increase in their production and their use in industry and research. The essential objective of our work consisted in biosynthesizing stable iron and copper oxide nanoparticles (Fe2O3-CuONPs), under appropriate experimental conditions for applications in photocatalysis. The strategy adopted is based on the use of the biological process based on the extract of the plant (Mentha pulegium) as a method of green synthesis. The nanoparticles obtained were characterized by UV-Vis, FT-IR and XRD techniques. UV-Vis spectra showed maximum absorption in the range of 190-300 nm. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy has been used to confirm the existence of various functional groups responsible for reduction and stabilization during the process of biosynthesis. The result of the spectra shows a weak peak at 457cm¹ attributed to the vibration of the (Fe2O3-CuO) Nps, confirming the formation of nanoparticles. X-ray diffraction (XRD) analysis confirmed the crystalline nature of the (Fe2O3-CuO) Nps with an average size between 22.93 and 30.00 nm. We were also able to show that it is possible to apply nanoparticles formed in the degradation of organic pollutants (methylene blue) where the (Fe2O3- CuO) Nps, with a concentration of 0.8 g showed more photocatalytic activity high