Modification couche-par-couche de textiles : développement de textiles fonctionnalisés auto-décontaminants

Layer-by-layer modification of textiles : development of self-decontaminating functionalized textiles

• Auteur / Autrice : Marek Twardoch
• Direction : Gero Decher
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie physique
• Date : Soutenance le 23/05/2016
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Charles Sadron (Strasbourg ; 1985-....)
• Jury : Président / Présidente : Vincent Ball
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Krzysztof Szczegot, Leo Gros

Mots clés

Mots clés contrôlés

Photocatalyse

Nanoparticules

Oxyde de titane

Langmuir-Blodgett, Couches de

Mots clés libres

Photocatalyse

TiO2

Auto-décontamination

Textiles

Revêtements

Auto-assemblage

Couche-par-couche

Photocatalysis

TiO2

Self-deconamination

Textiles

Coatings

Self-assembly

Layer-by-layer

Résumé

Les surfaces photo catalytiques permettent la fabrication de matériaux auto-décontaminants. Des textiles de ce type fonctionnant à la lumière naturelle peuvent grandement améliorer le niveau d’hygiène dans les pays en développent. L’assemblage couche par couche est bien adapté à la fonctionnalisation de textiles, cette technique permet de construire des revêtements composites hybrides avec un control nanométrique de la composition et de l’architecture, et cela indépendamment de la nature ou de la géométrie de la surface. Ce travail décrit la fabrication de revêtements photo-catalytiques composés de nanoparticules de TiO2 et de polyélectrolytes pour des applications d’auto-décontamination. Nous avons montré qu’il était possible de fabriquer des revêtements poreux et homogènes dont le contenu en photo-catalyseur est ajustable en fonction du nombre de couches et des paramètres de dépôts. Les textiles obtenus montrent des résultats prometteurs pour la dégradation de colorants et de polluants gazeux. La spectroscopie EPR nous a aussi permis d’investiguer les mécanismes de formation et la réactivité des radicaux sous illumination.

Photocatalysis can be efficiently utilized for obtaining self-decontaminating properties of different surfaces. Production of sun driven self-decontaminating textiles can highly improve level of hygiene, especially in undeveloped countries. To prepare coatings on textiles, the Layer-by-Layer assembly method seems to be very attractive as it allows to build multifunctional hybrid materials with controlled nanoscale composition and architecture, regardless of surface type and geometry. This work describes the preparation of photocatalytically active coatings composed of TiO2 nanoparticles and polyelectrolytes for self-decontaminating applications. The quantity of deposited catalysts within the films can be precisely controlled by adjusting the number of layers and the deposition parameters. Coated textiles showed promising results in degradation of dyes and gas pollutants. In order to better understand degradation mechanisms, radical production in films during illumination have been investigated by EPR spectroscopy.