Etude en réacteurs à écoulement de cinétiques et mécanismes d’oxydation de composés organiques volatils.

Doctorant: Tristan BRAURE (démarrage en nov. 2011)

Ce travail visait à améliorer la compréhension des premières étapes des processus menant à la formation d’aérosols organiques secondaires (AOS) lors de l’oxydation de composés organiques volatils biogéniques. Les intermédiaires de Criegee (CI) formés au cours des réactions d’ozonolyse étant soupçonnés de jouer un rôle important dans la formation d’AOS, leur devenir a d’abord été étudié à travers l’ozonolyse d’alcènes méthylés en phase gazeuse.  

Les coefficients de vitesse et les rendements en produits carbonylés primaires ou produits de réarrangement des CI ont ainsi été déterminés pour l’ozonolyse du 4-méthyl-1-pentène, du trans-2,2-diméthyl-3-hexène et du trans-2,5-diméthyl-3-hexène à pression et température ambiantes.

De plus, les réactions d’oxydation du limonène par les radicaux °OH et par l'ozone ont été étudiées en déterminant leurs coefficients de vitesse et en caractérisant, pour la réaction d’ozonolyse, la phase particulaire (seuil de nucléation ; granulométrie des aérosols formés ; rendement en aérosol formé).

Les dispositifs expérimentaux utilisés pour ces travaux étaient constitués de réacteurs à écoulement laminaire permettant d’étudier les premières étapes de la réaction (de quelques millisecondes à quelques minutes) couplés à un ensemble de techniques analytiques complémentaires pour les phases gazeuse et particulaire. En particulier, la détection indirecte d'un CI a été mise en évidence par l'utilisation d'un piégeur organique ; le coefficient de vitesse de la réaction d'oxydation du limonène par °OH ainsi que son mécanisme réactionnel ont été étudiés pour un intervalle de températures étendu par rapport à la littérature ; et les premières étapes de formation de l'AOS par l'ozonolyse du limonène ont été caractérisées.

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

Directeur: P. CODDEVILLE (Mines Douai)

Co-directeur: Y. BEDJANIAN (ICARE Orléans)

Encadrante: V. RIFFAULT (Mines Douai) et A. TOMAS (Mines Douai)