Synthèse par co-précipitation des succinates, caractérisation, propriétés optiques et électrocatalytiques de l’oxyde mixte de zinc-cuivre.

Abstract

Dans ce travail, six oxydes métalliques : ZnO, CuO et quatre oxydes mixtes de zinc-cuivre (x = 6 %, 12 %, 18 % et 24 %) ont été synthétisés par décomposition thermique des succinates métalliques correspondant (précurseurs), préalablement préparés par co-précipitation en solution alcoolique. Ces précurseurs ont d’abord été caractérisé par Spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourier (IRTF), par Diffraction des Rayons X (DRX) et par spectrophotométrie UV-visible. Pour mettre en évidence la présence des oxydes métalliques obtenus après décomposition des précurseurs, les produits de décompositions ont été caractérisés par IRTF, DRX, spectrophotométrie UV-visible, Microscopie Electronique à Balayage (MEB), Spectroscopie de Rayons X à Dispersion d’Energie (EDX). L’analyse IRTF des précurseurs a mis en évidence la présence des groupements fonctionnels attendues et celle des produits de décomposition a mis en évidence l’absence des groupements chimiques caractéristiques du ligand succinate et a confirmé la présence uniquement des liaisons Métal-Oxygène (Zn-O et Cu-O). L’analyse par DRX a montré qu’il s’est formé l’oxyde de zinc (ZnO), l’oxyde de cuivre (CuO) pour les oxydes simples et pour les oxydes mixtes on a une phase de ZnO dopé au cuivre à 6% et 12% et l’apparition d’une deuxième phase au-delà. L’analyse UV-Vis a montré la présence des bande d’absorption caractéristiques aux métaux de transitions impliqués dans la synthèse. De la MEB des oxydes, on a constaté une augmentation de l’agglomération et une augmentation de la taille des particules avec la proportion en cuivre dans les oxydes mixtes. L’analyse par dispersion d’énergie x (EDX) a révélé que les oxydes mixtes contenaient uniquement 3 éléments (Zn, Cu et O) dans les proportions visées. La détermination des valeurs de la bande interdite optique a révélé une diminution significative avec l’ajout de la fraction en cuivre dans les oxydes mixtes. Les tests électrocatalytiques pour l’électrolyse de l’eau ont montré une diminution de la surtension requise pour la réaction d’évolution d’hydrogène en milieux basique avec l’augmentation de la proportion en cuivre dans les oxydes mixtes par rapport aux oxydes simples.