Epuration d'air par photocatalyse hétérogène : application au traitement d'une atmosphère confinée polluée par des fréons ou des pyrazines

Air purification by heterogeneous photocatalysis. Application to the treatment of a confined atmosphere polluted by freons or pyrazines

• Auteur / Autrice : Hervé Delprat
• Direction : Pierre Pichat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Chimie analytique. Environnement
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Pichat

Mots clés

Mots clés contrôlés

Photodégradation

Air -- Épuration

Oxyde de titane

Pyrazine

Chlorofluorocarbures

Catalyse hétérogène

Photocatalyse

Air confiné -- Pollution

Résumé

L'objectif principal de cette etude est de determiner les possibilites d'epuration d'une atmosphere confinee par photocatalyse heterogene, avec le systeme tio#2/h#2o/air/uv. Pour evaluer l'efficacite de cette methode nous avons choisi: trois composes, tres stables, representatifs de la famille des freons, le cfc 11 (ccl#3f), le hcfc 141b (ch#3-ccl#2f) et le hfc 134a (cf#3-ch#2f) ; un compose odorant issu de la cuisson des aliments: la 2,3-dimethylpyrazine (2,3-dmp) (c#6h#8n#2). Dans nos conditions, la disparition totale des trois freons etudies est obtenue. La degradation du hcfc 141b et du hfc 134a libere des ions f#-, cl#- (pour le 141b uniquement) et du co#2. Pour de fortes concentrations en polluant, les mineralisations en ions halogenure et en dioxyde de carbone sont incompletes. Ceci s'explique par la formation en phase aqueuse d'intermediaires reactionnels degrades lentement. Ces intermediaires sont des acides aliphatiques halogenes ou non. L'analyse de l'air surmontant la phase aqueuse n'a pas permis de deceler de produits de degradation du cfc 11, hfc 134a, et hcfc 141b, ce qui confirme la grande solubilite dans l'eau des intermediaires reactionnels, et illustre l'interet du procede photocatalytique d'epuration. En ce qui concerne la degradation photocatalytique de la 2,3-dmp, nous avons montre que ce compose etait tres rapidement degrade dans nos conditions. Les intermediaires de degradation resultent: de l'hydroxylation du noyau aromatique, de l'oxydation des substituants methyle ou de l'un des atomes d'azote du cycle, de reactions de couplage, de l'ouverture oxydante du cycle aromatique. La mineralisation totale de la 2,3-dmp en co#2, nh#4#+ et no#3#- est obtenue. Au cours de cette etude nous avons egalement concu et mis en uvre un photoreacteur de demonstration. Nous avons montre que, dans nos conditions, et lorsque ce photoreacteur fonctionne en mode statique, l'elimination totale du hfc 134a est obtenue. En mode dynamique, dans des conditions non optimales, nous avons observe un abattement important de la quantite de hfc 134a, introduit en continu dans le photoreacteur. L'ensemble de ces resultats confirme les potentialites de la photocatalyse heterogene pour l'epuration d'une atmosphere confinee