Structure et surface des solutions solides Ca10-xBix(PO4)6(OH)2-xOx pour la dégradation photocatalytique induite par la lumière de l'oxytétracycline

Cette étude met en évidence l'effet des vacancies d'oxygène générées par la substitution de Ca²⁺ par Bi³⁺ dans les apatites Ca 10-x Bi x (PO 4 ) 6 (OH) 2-x O x pour la dégradation photocatalytique de l'oxytétracycline (OTC) sous lumière UV et visible. Les caractérisations révèlent que l'introduction de Bi³⁺ induit la formation de vacancies d'oxygène structurelles et modifie les propriétés électroniques, avec une limite de substitution fixée à x = 0,3. Les tests photocatalytiques montrent que la présence contrôlée de ces vacancies améliore la séparation de charges et la génération d'espèces réactives, permettant une dégradation complète de l'OTC avec x = 0,1. Ces résultats démontrent le rôle clé de la substitution de Bi et des vacancies d'oxygène formées dans la conception de photocatalyseurs efficaces à base d'apatite. • Les solutions solides Ca₁₀₋ₓBiₓ(PO₄)₆(OH)₂₋ₓOₓ ont été synthétisées avec un dopage contrôlé en Bi³⁺ et des vacancies d'oxygène. • Les vacancies d'oxygène agissent comme des pièges d'électrons efficaces, supprimant la recombinaison des porteurs de charge sous lumière UV et visible. • L'incorporation de Bi prolonge considérablement l'absorption de lumière vers la région visible. • Un fort effet synergique entre les dopants Bi³⁺ et les vacancies d'oxygène améliore l'activité photocatalytique. • Le catalyseur Bi 0.1 HAp optimisé présente une photodégradation supérieure de l'oxytétracycline sous irradiation UV et visible.