Biosynthèse des nanoparticules d’oxydes métalliques à partir de déchets de café pour des applications photocatalytiques

Abstract

Ce travail vise la valorisation des déchets de café à travers la synthèse verte de nanoparticules d’oxydes métalliques, notamment le CuO et le Fe3O4. L’extrait de café a été utilisé comme agent réducteur et stabilisant, dans une approche respectueuse de l’environnement. Les nanoparticules synthétisées ont été caractérisées à l’aide de plusieurs techniques analytiques. Les spectres UV-Vis ont révélé des bandes d’absorption caractéristiques à 318 nm pour le CuO et à 401 nm pour le Fe3O4. La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) a confirmé la présence de liaisons métal–oxygène (M–O), caractéristique des oxydes métalliques synthétisés. Les analyses par diffraction des rayons X (DRX) ont validé la formation de la phase monoclinique du CuO et de la phase spinelle du Fe3O4. L’activité photocatalytique a été évaluée via la dégradation du bleu de méthylène sous irradiation solaire. Les nanoparticules de Fe3O4 ont montré une efficacité remarquable par rapport à celles de CuO, atteignant un taux de dégradation de 95 % après 90 minutes, ce qui confirme leur fort potentiel pour le traitement des eaux usées.

This work aims at the valorization of coffee waste through the green synthesis of metal oxide nanoparticles, notably CuO and Fe3O4. Coffee extract was used as a reducing and stabilizing agent, in an environmentally friendly approach. The synthesized nanoparticles were characterized using several analytical techniques. UV-Vis spectra revealed characteristic absorption bands at 318 nm for CuO and at 401 nm for Fe3O4. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) confirmed the presence of metal–oxygen (M–O) bonds, characteristic of the synthesized metal oxides. X-ray diffraction (XRD) analyses confirmed the formation of the monoclinic phase of CuO and the spinel phase of Fe3O4. Photocatalytic activity was evaluated by the degradation of methylene blue under solar irradiation. Fe3O4 nanoparticles showed remarkable efficiency compared to CuO nanoparticles, exhibiting a degradation performance of 95% after 90 minutes, confirming their high potential for wastewater treatment.