Des chercheurs de l’Institut d’océanologie de l’Académie chinoise des sciences ont fait des progrès significatifs dans la purification de l’eau avec le développement d’un substrat polymère imprimé en 3D recouvert d’un film photocatalytique. Dirigée par le professeur Zhang Dun, l’équipe a réussi à développer un film d’oxyiodure de bismuth (BiOI) sur le substrat polymère en utilisant une technique appelée réaction d’adsorption successive sur couche ionique (SILAR).
Les chercheurs ont observé que le substrat était entièrement recouvert d’un film de microstructure ressemblant à des fleurs. En utilisant une stratégie de substitution OH-/I, ils ont créé des défauts I dans le film BiOI, provoquant un changement de couleur du substrat du blanc brillant à diverses nuances de jaune. Cette variation de couleur résulte de la modification de la bande interdite provoquée par le film d’ingénierie du défaut d’iode.
Au cours du processus de croissance du film, des espaces d’iode ont été introduits dans les cristaux de BiOI, entraînant une augmentation du champ électrique interne et de la densité électronique du matériau. Cette amélioration a amélioré l’efficacité de séparation et de transmission des porteurs photoinduits. Le film BiOI modifié par défaut d’iode présentait des propriétés supérieures par rapport à la stoechiométrie BiOI, notamment une taille de grain plus petite, une surface spécifique plus élevée, une électronégativité, une réponse photoélectrique et une activité photocatalytique.
Les chercheurs ont proposé que les ions Bi3+ s’adsorbent initialement sur les polymères, fournissant des sites actifs pour la croissance du film. Au fil du temps, les films se sont auto-assemblés en une structure BiOI en forme de pétale en raison de la proportion élevée et de la vitesse de déplacement des ions I.
Selon Xu Xuelei, le premier auteur de l’étude, le film développé a démontré une excellente activité photocatalytique et une stabilité cyclique dans la dégradation des composés organiques et la stérilisation des micro-organismes. Cette percée dans la technologie de purification de l’eau promet de fournir des solutions efficaces et durables pour relever les défis de la pollution de l’eau.
Vous pouvez lire le document de recherche complet, intitulé » In-situ growth pH-adjusted iodine faults engineering BiOI film on 3D-printed polymer substrat for efficient organic pollutant and microorganism purification » dans la revue Separation and Purification Technology sur ce lien.
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