Thèse soutenue

Etude théorique des collisions d'électrons avec les molécules de NO2 et N2O pour le contrôle et la réduction de la pollution atmosphérique
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Auteur / Autrice : Hainan Liu
Direction : Pietro Cortona
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 25/11/2020
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale INTERFACES : approches interdisciplinaires, fondements, applications et innovation
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de structures, propriétés et modélisation des solides (Gif-sur-Yvette, Essonne)
référent : CentraleSupélec (2015-....)
Jury : Président / Présidente : Christophe Laux
Examinateurs / Examinatrices : Alexander Alijah, Zsolt Mezei, Mehdi Adrien Ayouz, Nicolas Douguet, Viatcheslav Kokoouline
Rapporteurs / Rapporteuses : Alexander Alijah, Zsolt Mezei

Résumé

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Cette thèse présente des recherches théoriques sur la diffusion électronique avec deux molécules polyatomiques d’intérêt pour la pollution atmosphérique, les molécules NO2 et N2O. En ce qui concerne la molécule NO2, nous étudions l’excitation vibrationnelle entre les niveaux les plus bas des états électroniques fondamentaux de cette molécule. Le calcul est effectué par une approche qui combine l’approximation des modes normaux pour les états vibrationnels du NO2, le code de la UK R-matrice pour obtenir la électron-molécule S-matrice pour les géométries fixes de la cible et la « vibrational frame transformation » pour évaluer le matrices de diffusion pour les transitions vibrationnelles. En ce qui nous concerne, la sections efficaces d’excitation vibrationnelle calculée dans cette thèse est rapportée pour la première fois pour la molécule NO2. L’estimation de l’incertitude des résultats est ainsi réalisée pour valider la présente approche théorique. De même, les sections efficaces d’excitation vibrationnelle de la molécule de N2O sont déterminées. Les résultats obtenus sont en accord raisonnable avec les données expérimentales. Les rate coefficient d’excitation vibrationnelle sont obtenus à partir des sections efficaces pour la plage de températures de 10K à 10000 K. La structure rotationnelle des molécules neutres cibles est négligée dans la présente approche, ce qui implique que les sections efficaces et les rate coefficient obtenus doivent être considérés comme une moyenne sur états de rotation initiaux et additionnés sur les états de rotation finaux des niveaux vibrationnels initial et final correspondants. Enfin, l’attachement dissociatif aux électrons (DEA) du NO2 est également étudié dans cette thèse. Ce processus est en concurrence avec l’excitation vibrationnelle dans la plage d’énergie de diffusion en dessous du premier état électronique excité de la cible. La DEA sections efficaces est calculée par la méthode basée sur la théorie de Bardsley-O’Malley développée pour les molécules diatomiques et généralisée aux molécules polyatomiques complexes par Chi Hong Yuen et al. par la suite par rapport aux mesures expérimentales disponibles. Les résultats obtenus pourraient être utilisés dans la modélisation du plasma pour le contrôle et la réduction de la pollution atmosphérique.