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Ce travail a porté sur l'étude et la caractérisation des couches minces de dioxyde de titane non dopé et dopé à l'azote et ou avec le fluor ou le soufre. Le dopage vise une plus grande sensibilisation du matériau obtenu dans le domaine visible. Il a été réalisé par les méthodes hydrothermale, sol gel ou par précipitation. Les couches minces sont préparées par la technique d'électrophorèse ou par la technique « doctor blade ». L'analyse par DRX indique que la phase anatase est dominante. La spectroscopie UV-Visible et la spectroscopie d'action montrent une plus importante sensibilisation des matériaux dopés pouvant absorber jusqu'aux environs de 500 nm. L'étude photoélectrochimique et la spectroscopie d'impédance électrochimique confirme la sensibilisation des matériaux dopés dans le domaine visible. La photodégradation des colorants RB5 et RO16 a été étudiée dans un réacteur de laboratoire. Sous la lumière UV, les couches de TiO2 (P25) et TiO2-N (P25) d'une part, de TiO2 sol gel et TiO2-xNx-1 sol gel d'autre part, ont des activités similaires. Cependant, dans le domaine visible, les photocatalyseurs dopés permettent mieux une décoloration des colorants.