Adsorption et réactivité de composés organiques volatils vis-à-vis de poussières minérales atmosphériques

Doctorant: Mohamad Nour ZEINEDDINE

L’érosion de la croûte terrestre et l’activité volcanique conduisent à l’émission de quantités importantes de poussières minérales dans l’atmosphère, avec des occurrences pouvant être très variables. Ces particules peuvent être des sites efficaces d’adsorption ou de réaction de gaz traces atmosphériques. Plusieurs études suggèrent que l’oxydation photocatalytique de composés organiques volatils (COV) adsorbés peut se produire à la surface des poussières minérales, même si cette réactivité hétérogène reste très mal connue et peu ou pas prise en compte dans les modèles. Par des expériences en laboratoire, le travail de thèse visera à déterminer (i) si les poussières naturellement présentes dans l’atmosphère peuvent constituer des plateformes de transport longue distance de COV, (ii) si des réactions hétérogènes peuvent se produire à leur surface et modifier les durées de vie des molécules organiques dans l’atmosphère, et (iii) dans quelle mesure les propriétés de sorption et la réactivité peuvent être reliées aux caractéristiques morphologiques ou à la composition chimique des poussières. Dans un premier temps, des échantillons naturels de poussières (désertiques, volcaniques) seront caractérisés, pour ce qui concerne la fraction granulométrique la plus fine, en termes de morphologie, composition chimique, détermination de la surface spécifique par différentes techniques. Ces poussières seront ensuite déposées dans une cellule équipée d’un système DRIFTS in situ et couplée à un SIFT-MS, permettant de caractériser les propriétés de sorption de différents COV. Un réacteur à écoulement à paroi revêtue sera développé et des expériences menées afin de déterminer l’influence de la présence de poussières sur la réactivité atmosphérique des COV dans des conditions expérimentales variées. Les données obtenues seront comparées à celles obtenues en phase purement homogène.

Responsable de thèse: Véronique RIFFAULT (SAGE)

Laboratoire: SAGE

Financement: Région / Labex CaPPA