Thèse soutenue

Nouveaux matériaux pour la photocatalyse dans le visible. : de l’élaboration à la mise en oeuvre

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Auteur / Autrice : Christophe Cantau
Direction : Sylvie Lacombe
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie - Physique
Date : Soutenance en 2006
Etablissement(s) : Pau

Résumé

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La qualité de l’air que nous respirons fait désormais partie des préoccupations majeures de notre société. Plus particulièrement, c’est la qualité de l’air intérieur qui inquiète les spécialistes car les polluants y sont plus concentrés et nous passons environ 80% de notre temps dans des lieux clos (maisons, école, bureau, transport, …). En plus de maîtriser et réduire les émissions à la source, il est essentiel de disposer de procédés de traitement efficaces de cette pollution. Dans ce cadre, ce travail a pour objectif d’évaluer le potentiel et l’efficacité d’un procédé photocatalytique original basé sur des matériaux hybrides activables par une lumière visible. Ces matériaux sont constitués d’un photosensibilisateur aromatique (P. S. A. ) (préalablement choisi lors de tests en solution) supporté sur une matrice aérogel de silice (P. S. A. Adsorbé ou greffé en surface ou co-condensé dans le volume) et répondent à un cahier des charges bien défini : transparents, poreux, inertes, faciles à mettre en oeuvre. Différents couples P. S. A. / silice ont été étudiés pour la photooxydation à l’interface gaz-solide d’un polluant modèle le diméthylsulfure (DMS) et il a été mis en évidence que ces couples étaient de bons producteurs d’oxygène singulet. Une extension à d’autres polluants plus difficiles à oxyder (disulfure, thiol, toluène) a été réalisée. Une nouvelle molécule photosensibilisatrice (noté DBDCA) a été synthétisée au cours de ce travail et présente un intérêt considérable de part ses propriétés photooxydantes, et sa fonctionnalisation possible. Un brevet a été déposé sur la synthèse de cette molécule. Globalement, l’ensemble des matériaux présente une photoactivité sur le DMS ainsi que sur le disulfure ou le toluène. Parmi les matériaux les plus performants, le matériau basé sur le DBDCA et élaboré par co-condensation (Ormosils) présente le plus d’intérêt car il est activable dans le visible et a la possibilité d’être complètement régénéré.