Dégradations photocatalytiques de l'acide palmitique et du fluoranthène déposés sur verre auto-nettoyant à base de TiO2 : vitesses de disparition, produits intermédiaires, et mécanismes de dégradation

par Virginie Romeas

Thèse de doctorat en Sciences. Chimie analytique. Environnement

Sous la direction de Pierre Pichat.

Soutenue en 1998

à Lyon 1 .

Le président du jury était Pierre Pichat.

mots clés

• Composés aromatiques polycycliques
• Photocatalyse
• Palmitique, Acide
• Oxyde de titane
• Photodégradation
• Glaces (vitrage) -- Nettoyage

Résumé

L'objectif etait d'evaluer les proprietes d'un verre auto-nettoyant -un verre classique recouvert d'une couche mince de tio#2- vis-a-vis de la degradation de composes organiques representatifs des salissures des vitres. L'acide palmitique (hexadecanoique) et le fluoranthene ont ete choisis. Le premier correspond aux taches grasses et il est aussi tres present dans l'aerosol atmospherique qui se depose sur les vitres. Le fluoranthene, issu de combustions, se trouve sur les particules de suie atmospheriques. Un photoreacteur a ete concu pour irradier des plaques de verre en simulant l'irradiation solaire dans le domaine uv. Des couches de plusieurs centaines de nm d'acide palmitique et de fluoranthene, pulverisees sur le verre auto-nettoyant sont detruites de telle sorte que le verre retrouve sa transparence initiale. Une quarantaine de produits intermediaires de degradation ont ete identifies pour chacun de ces composes. Dans le cas de l'acide palmitique, ces produits revelent la coupure progressive de la chaine hydrocarbonee. Dans le cas du fluoranthene, les produits primaires proviennent de coupures oxydantes. Des attaques initiales par les trous photogeneres ou par les radicaux hydroxyle, formes a la surface de tio#2, ont ete envisagees pour expliquer la formation de ces produits. La premiere hypothese semble correspondre le mieux aux produits identifies, au moins dans le cas de l'acide palmitique. Le bilan des degradations sous courant d'oxygene a montre que le co#2 est largement majoritaire. Neanmoins, environ 20% du carbone contenu dans ces composes est transforme en produits carbonyles volatils. Toutefois, dans le cas du fluoranthene, ce pourcentage est inferieur a celui qui est obtenu quand on utilise des verres sans tio#2. L'obtention de ces donnees etait indispensable pour tenter d'evaluer l'impact des verres auto-nettoyants sur la qualite de l'air interieur.

Titre traduit

Photocatalytic degradations of palmitic acid and fluoranthene deposited on tio#2 based self-cleaning glass. Kinetics of disappearance, intermediate products and degradation mechanisms

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