2. Caractéristiques du photocatalyseur le plus utilisé : le dioxyde de titane
À l'heure actuelle, la plupart des applications utilisent le dioxyde de titane comme semi-conducteur et on peut considérer que le domaine spectral concerné par la photocatalyse est majoritairement l'UV (λ < 384 nm) et une petite partie du visible (380 à 400 nm) (3) : le dioxyde de titane de structure anatase, catalyseur le plus utilisé en photocatalyse, absorbe environ 4 % des photons solaires. Cependant, comme on le verra au § 6, les recherches actuelles ont pour objectif de développer des catalyseurs actifs à des longueurs d'onde supérieures à 400 nm afin d'utiliser un nombre plus important de photons situés dans le visible.
2.1 Formes cristallines et photoactivité
Deux des facteurs importants qui affectent l'activité photocatalytique de TiO2 sont sa surface spécifique et sa cristallinité. Le dioxyde de titane existe sous trois formes cristallines ou polymorphes : rutile (R), anatase (A) et brookite (B). Chaque phase présente des propriétés physiques et chimiques différentes. La phase rutile est thermodynamiquement la plus stable en matériau massique. Cependant les préparations en solution favorisent la formation de la forme anatase, la plus largement utilisée. La forme rutile (qui présente un saut énergétique E g plus faible permettant d'absorber la lumière dans le début du spectre visible, 2) est notablement moins active. La composition commerciale la plus efficace actuellement pour de nombreuses applications en dépollution est l'AEROXIDE TiO2 P25 ® (80 % anatase, 20 % rutile) proposée par EVONIK. La phase brookite a été nettement moins étudiée, car il est plus difficile d'obtenir une phase pure, mais des travaux récents font état d'une excellente réactivité photocatalytique ...
QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE
