Etude de la réactivité hétérogène des poussières minérales vis-à-vis de composés organiques volatils de l’atmosphère

Doctorant: Habib OURRAD (démarrage en nov. 2013)

Les objectifs de ce projet de thèse sont : (i) le développement et la validation d’un réacteur à écoulement à parois revêtues, (ii) la caractérisation en phase adsorbée, en phase gazeuse et en phase particulaire, de la réactivité de COV modèles à la surface des particules minérales sélectionnées, (iii) l’évaluation de l’impact de cette réactivité sur la répartition et l’évolution de la matière organique gazeuse atmosphérique.

En s’appuyant sur des études antérieures et sur le savoir faire du laboratoire, le doctorant développera dans un premier temps un réacteur à écoulement permettant l’étude de la réactivité de COV à la surface de particules minérales déposées sur les parois du réacteur. Suite à ce développement technique préliminaire, cinq COV atmosphériques modèles (butane, propène, toluène, isoprène et limonène) seront étudiés afin d’évaluer la capacité oxydante photocatalytique des poussières minérales sous une irradiation UV-visible.

Le choix des poussières minérales retenu pour cette étude (désertiques et/ou volcaniques) s’effectuera à partir de la caractérisation minéralogique et morphologique des particules. Dans un premier temps les paramètres d’adsorption des COV à la surface des poussières minérales seront évalués en l’absence d’irradiation. Ensuite, leur conversion sous irradiation UV-visible sera déterminée en portant une attention particulière à la caractérisation des espèces gazeuses, et éventuellement particulaires, produites par les réactions hétérogènes photoactivées. Enfin, la caractérisation de la surface des particules au cours des réactions hétérogènes permettra à la fois de comprendre les mécanismes qui régissent les transformations des COV et d’évaluer le vieillissement de la surface des particules.

Financement: 100% Centre commun de recherches Mines Douai - ARMINES

Directrice: V. RIFFAULT (Mines Douai)

Encadrant: F. THEVENET (Mines Douai)