Oxydation photocatalytique de composés organiques volatils : application au traitement de l'air intérieur

• Auteur / Autrice : Cécile Le Bideau-Raillard
• Direction : Pierre Le Cloirec, Jack Legrand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur. Génie des procédés
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale mécanique, thermique et génie civil (Nantes)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Air confiné -- Pollution

Photocatalyse

Oxydation

Composés organiques volatils

Résumé

Un travail de recherche expérimentale concernant la destruction de composés organiques volatils par oxydation photocatalytique est réalisé dans le but de purifier les atmosphères intérieures. La première partie porte sur le choix de matériaux photocatalytiques adaptés, parmi des matériaux synthétisés au laboratoire et des produits d'origine industrielle. Quatre photocatalyseurs sont conservés, constitués de TiO2 déposé sur différents supports. La deuxième partie est dédiée à l'étude cinétique de la dégradation de la butanone en présence des quatre catalyseurs. L'influence de différents paramètres expérimentaux et des caractéristiques propres aux matériaux est mise en évidence. L'identification des intermédiaires de réaction permet de proposer un schéma réactionnel. Un mécanisme puis une loi de vitesse en sont déduits Des expérimentations conduites avec d'autres polluants à faible concentration permettent de conclure que l'oxydation photocatalytique est adaptée au traitement de l'air intérieur.

An experimental research work is performed in order to remove volatile organic compounds from indoor atmospheres by photocatalytic oxidation. The first part deals with the choice of adapted photocatalytic systems among home-made materials and industrial products. Four photocatalysts are selected, all constituted of TiO2 deposited on various supports. The second part is devoted to the kinetic study of methyl ethyl ketone degradation over the four catalysts. The influence of different experimental parameters and materials characteristics is investigated. Reaction intermediates are identified and used to suggest a reaction pathway. A simplified mechanism and a reaction rate law are deduced. Experiments with other pollutants at low initial concentrations are carried out and allow us to conclude that photocatalytic oxidation is well-adapted for the purification of indoor air.