Physicochemical and photocatalytic properties of the ZnO particles synthesized by two different methods using three different precursors

ZnO particles with different morphological forms and various scale sizes were successfully synthesized as photocatalysts using two different methods (sol-gel and precipitation) and three precursors (zinc acetate dihydrate, zinc nitrate hexahydrate, and zinc sulfate heptahydrate). These materials were calcined at 500 °C for 3 h and characterized by various physicochemical techniques such as X-ray diffraction, Fourier transform infrared, transmission electron microscopy, SBET, and UV-vis diffuse reflectance. The results showed that the crystalline structure, size, and morphology of the ZnO particles are strongly influenced by the preparation method and by the nature of the precursor used as reactant. The photocatalytic efficiency of the synthesized photocatalysts was evaluated by the photodegradation of methyl orange in aqueous solution under UV-A light. The results showed that the ZnO nanoparticles prepared the by sol-gel method from zinc acetate are more efficient than those prepared by the precipitation method.

RésuméDans ce travail, des particules de ZnO ayant différentes formes et tailles ont été synthétisées avec succès en utilisant deux méthodes différentes (sol-gel et précipitation) et trois précurseurs (acétate de zinc dihydraté, nitrate de zinc hexahydraté et sulfate de zinc heptahydrate). Ces matériaux ont été calcinés à 500 °C pendant 3 heures et caractérisés par DRX, IRTF, MET, SBET et UV-vis-DR. Ensuite, ils ont été testés dans la réaction de dégradation photocatalytique de l'orangé de méthyle en milieu aqueux et en présence de rayonnements UV-A. Les résultats obtenus ont montré que la structure cristalline, la taille et la morphologie des particules de ZnO sont fortement influencées par le procédé de préparation ainsi que par la nature du précurseur utilisé comme réactif. Les particules préparées par sol-gel à partir de l'acétate de zinc sont plus efficaces dans la réaction de dégradation photocatalytique de l'orangé de méthyle que celles préparées par précipitation.