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

par Christophe Cantau

Thèse de doctorat en Chimie - Physique

Sous la direction de Sylvie Lacombe.

Soutenue en 2006

à Pau .


  • Résumé

    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.

  • Titre traduit

    New materials for visible-light photocatalysis : of the elaboration to the implementation


  • Résumé

    The air quality which we inhale is henceforth a part of major concerns of our society. More particularly, it is the quality of internal air that worries the specialists because pollutants are more concentrated there and we spend approximately 80 % of our time in closed places (house, school, office, transport). Besides controlling and reducing emissions to the source (ex: process HGE ® for the building), it is essential to implement effective processes of treatment of this pollution. In this framework, this work has for objective to estimate the potential and the efficiency of an original photocatalytic process based on hybrid visible light-sensitized materials. These materials are made up of an aromatic photosensitizer (P. S. A. ) (selected after tests in solution) supported on an “aerogel” matrix of silica (adsorbed, grafted or co-condensed) and must be transparent, porous, sluggish and easy to implement. Different P. S. A. / silica associations were studied for the photooxidation at the interface gas-solid of a model pollutant: the dimethylsulfide (DMS). Moreover, it was put in evidence that these couples were good producers of singlet oxygen. An extension to other pollutants more difficult to oxidize (disulfide, thiol and toluene) was realized too. A new photosensitizer (DBDSA) was synthesized and presents a considerable interest relative to its photooxidizing properties, and its easy fonctionalization. A patent was deposited for the synthesis and fonctionalization of this molecule. Overall, all the materials show a photoactivity on dms as well as on disulfide or toluene. Among the most efficient materials, DBDSA based-material which has been elaborated by co-condensation presents more interest as it is activated by visible light and can be easily regenerated.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. ([12]-275 p.)
  • Annexes : Bibliographie p.255-271

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Pau et des Pays de l'Adour. Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.