Elaboration et mise en forme de matériaux à base de TIO2 pour le développement de traitements passifs de l'environnementApplication aux oxydes d'azotes

Elaboration and forming of TIO2 based materials for the development of passive treatments of environment : application to nitrogen oxides

• Auteur / Autrice : Filofteia-Laura Toma
• Direction : Didier Klein, Ghislaine Bertrand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Besançon
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de technologie de Belfort-Montbéliard (1999-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polluants atmosphériques

Oxyde de titane

Photocatalyse

Oxydes d'azote

Résumé

L'objectif de ce travail de thèse consiste dans l'étude des matériaux de dioxyde de titane sous forme de poudres et de dépôts obtenus par la technique de projection plasma, afin de comprendre l'influence de différents paramètres sur leur efficacités photocatalytiques vis-à-vis de la dégradation des polluants atmosphériques, en particulier les oxydes d'azote. Une chambre test environnementale a été développée dans le cadre de cette thèse pour étudier l'activité photocatalytique du TiO2. Les tests photocatalytiques réalisés sur plusieurs types de poudres de dioxyde de titane ont montré que l'efficacité photocatalytique dépend fortement de différents paramètres liés à la fois aux propriétés extrinsèques du matériau qu'aux caractéristiques microstructurales, dont la structure cristalline est une des plus importante. Pour obtenir des dépôts de dioxyde de titane par projection thermique, deux procédés ont été utilisés : la projection par plasma à partir d'une poudre nanométrique agglomérée (projection conventionnelle) et la projection thermique des suspensions de poudre (projection liquide). Les dépôts obtenus ont présenté des caractériqtiques et des réponses photocatalytiques différentes, en fonction des paramètres et des méthodes de projection. De plus il a été souligné, une fois encore, l'importance de la structure cristalline sur les propriétés photocatalytiques des dépôts de TiO2. La technique de projection plasma d'une suspension est une méthode prometteuse d'élaboration des dépôts photocatalytiques pour la dégradation des oxydes d'azote.

The aim of this work is the study of titanium dioxide materials in form of powders and coatings obtained by plasma spraying technique, in order to understand the influence of différent parameters on the photocatalylic efficiencies versus the degradation od atmospheric polluants such as nitrogen oxides. An environmental test chamber was developed within the framework of this PhD thesis to study the photocatalytic activity of TiO2. The photocatalytic tests realized over different titanium dioxide powders showed that the photocatalytic efficiency strongly depend both on various parameters linked to extrinsic properties of material and microstructural characteristics, where the crystalline structure in one of the most important. To obtain titanium dioxide coatings by thermal spraying, two techniques were used : plasma spraying feeding of an agglomerated nanometric powder (conventional plasma spraying) and thermal spraying of powder suspensions (suspension plasma spraying). The elaborated coatings presented different characteristics and photocatalytic responses according to parameters and spraying methods. Once again, the importance of the crystalline structure over the photocatalytic properties of TiO2 coatings it was emphasized. The technique of suspension plasma spraying is a promising route to elaborate photocatalytic coatings for nitrogen oxides degradation.