Substrats et textiles multifonctionnels construits par assemblage couche-par-couche de nanoparticules d’Ag et TiO2

Multifunctional photocatalytic substrates and textiles constructed via Layer-by-Layer self-assembly of Ag and TiO2 nanoparticles

• Auteur / Autrice : Marvin Motay
• Direction : Nicolas Keller, Gero Decher
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie des matériaux
• Date : Soutenance le 03/07/2018
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (Strasbourg ; 1997-....)
• Jury : Président / Présidente : Peter Kelly
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Lavinia Maria Balan
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Karine Glinel, Silvia Suárez Gil

Mots clés

Mots clés contrôlés

Décontamination

Textiles et tissus

Biocides

Photocatalyse

Langmuir-Blodgett, Couches de

Mots clés libres

Auto-décontamination

Layer-by-Layer

TiO2

Nanoparticules d’Ag

Bactérie

Acide formique

Textile

Photocatalysis

Auto-decontamination

Layer-by-Layer

TiO2

Ag nanoparticles

Bacteria

Formic acid

Textile

Résumé

Des films multicouches à base de nanoparticules de TiO2 et d’Ag ont été construits sur des substrats modèles et des textiles via la technique du Layer-by-Layer (LbL). Les films à base de nanoparticules de TiO2 construits sur substrats modèles ont montré un comportement photocatalytique non conventionnel pour la minéralisation de l’acide formique en phase gaz sous irradiation UV-A, et une minéralisation très importante a été obtenue avec un film possédant une unique couche de nanoparticule de TiO2. Ces films ont également montré des propriétés biocides sous irradiation UV-A. La mise en œuvre d’une méthode one-pot, combinant la synthèse photo-induite des nanoparticules d’Ag et dépôt de la couche de TiO2 par LbL, a permis la synthèse de nanoparticules d’Ag directement au sein des films et une exaltation très importante des propriétés photocatalytiques des films. Les méthodes de constructions ont été transférées avec succès sur textiles. Les films restent photocatalytiquement actifs et biocides sous irradiation UV-A après plusieurs cycles de lavages.

TiO2 and Ag nanoparticle multilayered films were constructed on model substrates and textiles via Layer-by-Layer (LbL) assembly. The TiO2 nanoparticle based films constructed on model substrates showed a non-conventional photocatalytic behaviour for gas phase formic acid mineralisation upon UV-A irradiation, and a high mineralisation was obtained for a single layer TiO2 nanoparticle film. These films also showed biocidal properties upon UV-A irradiation. The elaboration of a one-pot method, combining the photo-induced synthesis of Ag nanoparticles and the LbL deposition of TiO2 nanoparticle layer, allowed the direct synthesis of Ag nanoparticles within the films and a high enhancement of the film photocatalytic properties. The construction methods were successfully transfered on textile surfaces. The films were photocatalytically active and biocidal under UV-A irradiation after several washing treatment cycles.