Auteur / Autrice : | Mathilde Renouard |
Direction : | Christian Serre, Farid Nouar |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique et chimie des matériaux |
Date : | Soutenance le 28/03/2023 |
Etablissement(s) : | Université Paris sciences et lettres |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Physique et chimie des matériaux |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut des matériaux poreux de Paris |
établissement opérateur d'inscription : ESPCI Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la Ville de Paris | |
Entreprise : Groupe PSA | |
Jury : | Président / Présidente : François-Xavier Coudert |
Examinateurs / Examinatrices : Christian Serre, Farid Nouar, Igor Bezverkhyy, Bénédicte Lebeau, Georges Mouchaham, Sabine Devautour-Vinot | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Igor Bezverkhyy, Bénédicte Lebeau |
Mots clés
Mots clés libres
Résumé
La pollution de l’air intérieur est celle à laquelle les êtres humains sont les plus exposés, passant environ 90% de leur temps en environnement intérieur (habitation, lieux de travail, véhicule...). A l’origine de cette pollution, le dégagement de Composés Organiques Volatils (COVs) conduisant, lors d’une exposition forte et/ou prolongée, à des effets sanitaires et/ou gênes olfactives.Les Metal-Organic Frameworks (MOFs) apparaissent comme des solides poreux très prometteurs pour leur capture. En effet, leur haut degré de modularité permet de façonner à dessein leur structure cristalline et leur composition chimique en fonction de l’application cible. Cette thèse vise à déterminer des propriétés physico-chimiques clés et nécessaires aux MOFs pour une adsorption efficace de COVs, en particulier ceux présents dans l’habitacle des véhicules. L’étude menée a impliqué la mise en place de deux protocoles analytiques expérimentaux, le premier permettant une sélection de matériaux qui seront analysés de manière plus approfondie par le deuxième protocole, ainsi qu’une étude théorique pour la modélisation des interactions COV-MOF. Grâce à l’ensemble de ces outils, les performances d’une dizaine de MOFs ont été évaluées pour l’adsorption de trois COVs différents et ce dans des conditions variées : corps purs, mélange de COVs, variabilité dans leurs concentrations, matériaux poreux seuls ou combinés, présence d’humidité, essais statiques ou dynamiques. Des propriétés clés ont ainsi pu être identifiées comme favorables à l’adsorption des COVs (espaceur aromatique, acidité de Lewis, acidité de Bronsted...).